方向性のある赤外線加熱を使って、CNTの製造を正しく行う方法 もし、これまでにカーボンナノチューブを扱ったことがあるなら、温度制御がいかに重要かはご存知でしょう。これは非常に難しいプロセスです。私たちが見出した最善の方法は、短波長の赤外線ランプを使用することです。このランプは、周囲全体を温めるのではなく、必要な場所だけを正確に加熱します。つまり、基板上のみを加熱するのです。 「オーブン効果」の解消 従来の加熱要素の場合、熱があらゆる方向に拡散されます。半導体製造装置においては、これは大問題です。チャンバーの内壁が巨大なラジエーターのようになり、作業者が間違った場所に触れると火傷してしまいます。 私たちは、方向性のある加熱方式を採用することでこの問題を解決しました。エネルギーを成長領域に集中させることで、周囲の装置は冷たいままです。ウェハー上だけに必要な熱が与えられるので、装置自体はトースターのように熱くなりません。 高熱密度のデメリット このような高出力のランプは非常に速く加熱します。数秒で基板の活性化温度に到達します。これは工程のスピードを上げるのに役立ちます。 しかし、デメリットもあります。あまりに高い熱密度は双刃の剣です。冷却システムが適切でなかったり、空気の流れが弱すぎると、ランプ自体が壊れてしまいます。その結果、ランプの寿命が大幅に短くなってしまいます。空気の流れには十分注意しましょう。 工場での利用方法 私たちは、これらのランプを、抵抗加熱器の簡単な代替品として設計しました。石英製のケースを使用することで、フィラメントを保護し、環境を清潔に保ちます。また、熱があちこちに拡散しないため、重厚な断熱材はほとんど必要ありません。これにより、製造装置全体のサイズが小さくなり、作業スペースが広がります。 最後に、配線には注意しましょう。これらのランプは電圧の急変を嫌います。電圧の急変によってランプの寿命が短くなってしまいます。通常はPIDコントローラを使用することを推奨します。これにより、出力を調整し、成長段階で温度が上昇しすぎるのを防ぐことができます。