機械の内壁を加熱するのをやめましょう
半導体製造装置を扱ったことがある人なら、「壁が過度に高温になる」という問題の厄介さを知っているはずです。ウェーハや基板を加熱しようとしても、結局は機械の内部全体が過度に熱くなってしまいます。これはエネルギーの無駄遣いです。さらに悪いことに、機械の筐体自体が危険な存在となり、触れる人にとっても危険です。
問題は、ほとんどのヒーターがエネルギーをあらゆる方向に放出してしまうことです。その結果、本来加熱したくない部分まで熱が伝わってしまいます。ここで役立つのが、指向性赤外線ランプです。
熱を必要な場所に送る
このランプは、単純に部屋全体に熱を放つのではなく、反射板や特定の波長を利用して、エネルギーを精密に狙った方向に送ります。まるで電球から懐中電灯に切り替えるようなものです。角度をコントロールすることで、エネルギーがワークピースにだけ当たり、機械の内部には漏れないようになります。
「熱の影響範囲」を管理する
指向性システムを使えば、単に電球を交換するだけではありません。実際には、装置全体の熱の影響範囲を管理しているのです。ビームが狭いため、本来加熱したくない部分は低温のままです。これはハードウェアにとって大きな利点です。内部の冷却ファンの負担も大幅に軽減され、熱膨張による機械の変形や歪みの心配もありません。
デメリットとその対処法
ただし、デメリットもあります。ビームを絞り込むと、焦点部分の温度が非常に高くなります。もしターゲットから数ミリでもずれてしまうと、ホットスポットができたり、基板が焼けてしまう可能性があります。そのため、取り付けブラケットはしっかりと固定されている必要があります。もし振動があったり、ランプが少しでもずれると、ビームがターゲットを外してしまいます。そうなると、加工の精度が低下してしまいます。しかし、正しく位置合わせができれば、オペレーターの安全が確保され、機械の寿命も延び、内壁へのエネルギーの無駄遣いもなくなります。