金メッキされた赤外線ランプが予算を食い尽くすのを防ぐ方法
半導体製造工場では、非常に正確な温度制御が求められます。そのために、金メッキされた短波長赤外線ランプが使用されます。金の層が熱を前方に反射させ、ウエハーに直接届けるのです。
しかし、問題点もあります。高真空やクリーンルーム環境下で作業する際、少しでも電気的な漏れがあれば大変なことになります。ウエハー全体が台無しになったり、コントローラーが破壊されたりすることもあります。これは誰も望まない状況です。
金と石英
石英の外殻に薄い金の層を塗ることで、赤外線を反射させる効果が得られます。これにより、エネルギーが集中し、ランプの部品が過度に熱くなるのを防ぎます。
一見簡単そうですが、このコーティングは完璧でなければなりません。金の層に微細な穴や不均一な部分があると、熱の集中が起こります。さらに悪いことに、それによって管の誘電強度が低下することもあります。つまり、どんな小さな欠陥も問題になり得ます。
なぜすべてのランプをテストするのか
私たちは「抜き打ち検査」は行いません。100個のランプの中から数個だけをテストして、うまくいくことを願うわけではありません。
私たちの工場を出るすべてのランプは、高耐圧試験や絶縁抵抗試験を受けます。絶縁体が壊れる限界まで負荷をかけて、フィラメントから金の表面へ電流が漏れないかを確認します。
もし微細なひび割れや密封不良があれば、そのランプは不合格です。以上です。
これを行う理由は、「初期故障」を防ぐためです。つまり、部品が1時間ほど動作してから、装置に接続した瞬間に故障してしまうという事態を防ぐのです。こうして早期に問題を発見すれば、PIDコントローラーも予期せぬ電流の影響を受けずに正常に動作します。
実際の注意点
高出力のランプは、迅速に熱を発生させるため、プロセスにとっては便利です。しかし、それによってコネクターやランプの端に大きな負担がかかります。
念のため、電源の電圧や出力が正確に合っているかを確認してください。
より多くの熱を得るために電圧を上げるのは魅力的に思えますが、やめておきましょう。そうするとフィラメントが破壊され、また、苦労してテストした絶縁体も損傷してしまいます。また、冷却システムもしっかりしている必要があります。金のコーティングでは対処できない熱も処理できるようにしなければなりません。