化学的な洗浄を行う際にウェーハを加熱するというのは、まるで火遊びのようなものです。空気中には可燃性の蒸気や腐食性の物質が漂っています。IRランプが故障したり、放射線が揮発性溶剤の近くに漏れ出したりすれば、即座に火災が発生します。これは本当に恐ろしい状況です。
私たちは、2つの点に徹底的に注意を払って対処しています。1つ目は、ランプをどのように密封するか、そして2つ目は、ランプにどれだけの余裕を持たせる必要があるかということです。
熱のバランスを取る 適切な距離を保つのは非常に難しい作業です。単純に推測するわけにはいきません。ランプが近すぎると、ウェーハが焼けてしまったり、さらに悪いことに、蒸気が引火してしまったりします。しかし、逆に距離を離しすぎると、ウェーハの加熱に時間がかかり、生産効率が低下してしまいます。
私たちは、ランプのワット数や化学物質の引火点を考慮して、最適なバランスを見極めます。つまり、表面に作用するエネルギーを、爆発が起こる閾値以下に抑えるのです。
腐食を防ぐ 通常のクォーツ管では、このような環境には適していません。環境があまりにも過酷だからです。その代わりに、私たちは化学物質に耐性のある封止材を使用します。
なぜかというと、実際の問題はそこから始まるからです。化学物質の蒸気は電極を腐食させる傾向があり、それが原因で短絡が起こります。私たちは「高温領域」を封じ込め、洗浄剤が悪影響を与えても劣化しない材料を使用します。
トレードオフ 半導体製造には速度が求められるため、高出力のIRランプが使われます。しかし、その高い熱密度にはデメリットがあります。出力が大きければ大きいほど、化学液が過熱しないようにするための安全距離も大きくなります。
もしスペースが限られている場合は、高出力のランプを使うことはできません。その代わりに、複数の低出力のランプを使用します。そうすることで、熱負荷を分散させ、全てを安全な範囲内に保つことができます。
そして、安心のために、セーフガードとして温度制御装置も設置しています。冷却システムが機能しなくなった場合、すぐに電力が遮断されます。そうすれば、火災の心配もありません。