ランプが壊れてしまうと、生産効率が著しく低下してしまいます。クリーンルームで高負荷の生産を行っているときには、ランプの故障は大きな問題です。単に部品を交換して作業を再開するだけでは済みません。
もし石英管が破裂してしまうと、ガラスの破片やハロゲンガスがウェーハの上に降り注ぎます。これは即座の災害です。単に部品を失うだけでなく、二次的な汚染が起こり、結果として全体的な生産効率が台無しになってしまいます。
なぜこのような故障が起こるのか？ 一般的には、熱衝撃や不均一な電圧分布が原因です。これによりガラスに大きなストレスがかかります。
私たちは、高純度の融解石英を使用することでこれを解決しています。これによりガラスの軟化点が上がり、急速な電力変動があっても管が簡単に壊れることはありません。
破片の拡散を防ぐ 目的は簡単です。破片が基板に触れないようにすることです。そのために、IR素子を高温耐性のある石英のカバーや耐衝撃性のあるケースで覆います。これはまるで安全網のようなものです。内部の素子が壊れても、ケースが破片を閉じ込めてくれます。そうすれば、300mmのウェーハからガラスの破片を取り除くために時間を費やす必要がなくなります。
また、コネクタにも気を使います。接続が緩むと、ワイヤーが損傷し、アークが発生します。そのため、機械的な接続がしっかりしていることが重要です。そうすれば、24時間稼働しても電気的なトラブルを心配する必要はありません。
妥協点の現実 実際、誰もが高い熱密度を求めますが、それには代償が伴います。小さな空間に多くのワット数を込めると、ハロゲンガスの内部圧力が上昇します。この時、冷却用の空気流が重要になります。ファンがランプの端から熱を逃がせなければ、どんなに良い管でも密封が破れてしまいます。
最後に、電圧を安定させることも大切です。電圧の変動によってフィラメントが振動し、疲労してしまい、結果としてランプの寿命が短くなってしまいます。もし工場の電源が不安定なら、専用の安定化装置を使いましょう。そうすれば、長期的に見て多くの苦労を避けることができます。