なぜファブの照明装置には石英製のシールドが必要なのか？ ファブで使われる赤外線加熱ランプについて話しましょう。これらはウェーハ処理において不可欠な存在ですが、問題点があります。その熱の多くが単に無駄に消えてしまうのです。もし省エネを目指したいのであれば、実際にウェーハにどれだけの熱が伝わっているのか、そしてどれだけの熱が部屋全体を温めているのかを考える必要があります。 そこで役立つのが石英ガラス製のシールドです。 重要なのは熱の流れです。 一般的なガラスは遮蔽材として機能し、過剰な赤外線を遮断してしまいます。しかし、高純度の熔融石英は、短波長のエネルギーを通すための「開かれた扉」のようなものです。熱が吸収されることなく直接通過するため、出力を上げて補う必要はありません。 出力が少なければ、1枚のウェーハあたりの電力消費も減ります。それだけのことです。 ランプの寿命を延ばすためにも必要です。 確かにファブは清潔ですが、これらのランプは非常に高温になります。シールドがなければ、ランプ表面に微小な汚れが付着するだけで、「ホットスポット」が発生します。 一見些細なことに思えますが、このようなホットスポットは致命的です。ランプが本来よりも早く壊れてしまいます。ランプが早期に故障すると、単に生産が停止するだけでなく、完璧な状態の部品が廃棄されてしまいます。これは金銭的・物的な損失です。 注意点と対処法 何事にも完璧なものはありません。シールドを使用すると、ランプとウェーハの間に薄い空気層ができてしまいます。これにより、温度伝達に多少の遅れが生じます。 そのため、PIDコントローラーを調整して、その遅れを補う必要があります。また、冷却システムにも注意が必要です。赤外線の一部がシールドから反射して筐体側に戻ってくるからです。冷却能力が十分でなければ、部品が過度に高温になってしまいます。 しかし、これらをうまく調整すれば、すべてがスムーズに動作します。より均一な温度分布が得られ、ランプの寿命も延びます。そして、生産速度を落とさずに無駄を削減できます。理にかなった方法です。