真空チャンバーの壁を加熱するのはやめましょう。
高ワット数の赤外線ランプを真空状態で使用したことがある人なら、その苦労が分かるでしょう。空気がないため、熱はどこにも行く場所がありません。結果として、その熱はチャンバーの壁に蓄積されてしまいます。
これは単なる電力の無駄遣いだけでなく、実際に危険です。内壁が過度に熱くなり、作業員が火傷したり、守ろうとしている部品が変形したりする可能性があります。これでは研究室として機能しません。
鍵は、熱を本来必要な場所に送ることです。
赤外線を360度四方に散乱させるのではなく、方向性のある赤外線技術を利用します。これは、通常の電球の代わりに懐中電灯を使うようなものです。内部の反射板や特殊なコーティングを使って、熱エネルギーをウェーハや基板に直接届けます。
その結果、目的の部分に適切な熱が届きますが、装置自体は触っても冷たく保たれます。
しかし、ただ何でもかんでもランプを使えるわけではありません。一般的な加熱要素を使うと大惨事になります。もしランプから揮発性有機化合物が漏れ出したら、真空状態が崩れ、半導体製品全体が台無しになってしまいます。
だからこそ、高純度の石英や耐久性の高いシーリング材を使用します。フィラメントは、真空状態を維持しながらも高い温度に耐えられるように設計されています。
ただし、注意点もあります。
光をこれほど集中させると、非常に高い熱密度になります。その結果、立ち上がり時間が大幅に短縮されますが、それは良いことです。しかし、それだけ精度が求められます。もしランプの位置が少しでもずれたり、出力設定が距離に合っていなければ、基板が焼けてしまいます。つまり、焦点距離や出力を慎重に調整する必要があります。
良いニュースは、これらの装置は通常の赤外線アレイの代わりに使えるように設計されているということです。ただし、電源が十分な電圧と電流を供給できるかを確認しましょう。なぜなら、これらの装置は通常のものよりもはるかに多くの電力を消費するからです。