なぜ半導体製造において熱風を使う方式から移行しているのか
ほとんどの半導体製造ラインでは、依然として熱風を利用してウェーハを加熱・乾燥させている。これは古いやり方であり、正直、非常に非効率的だ。
空気は熱を伝える性能が悪い。ウェーハを適切な温度にするためには、チャンバー全体を加熱しなければならない。まるでキッチン全体を温めて一粒のエンドウ豆を温めようとするようなものだ。これでは大量のエネルギーが無駄になり、作業も遅くなってしまう。
時間の問題
ここで役立つのが赤外線技術だ。空気のような媒体に頼る代わりに、赤外線は直接基板にエネルギーを送り込む。
速いのだ。本当に速い。
ファンが暖かい空気を表面に送り込むのを待つ必要はない。光子が材料に当たり、分子が振動し始めると、瞬時に所定の温度に達する。
複雑な処理を行う際には、これは非常に有益だ。もし現在、対流式オーブンを使って10分もかけて処理しているのであれば、赤外線技術を使えば数秒で処理できる。
スペースの節約と整頓
空気を使わなくなれば、機器のサイズを小さくできる。巨大な送風機や厚手の断熱ダクトも不要になる。その結果、フロアスペースを有効活用できる。
さらに、特定の場所だけを加熱することも可能だ。ゾーン制御により、ウェーハの特定の部分だけを加熱し、チャンバーの他の部分は加熱しないようにできる。
注意点
ただし、赤外線も万能ではない。対象物を「見る」ことができなければ効果がない。
部品の形状が奇妙だったり、深い穴があったりする場合、放射線はその部分に届かない。その場合は、環境からの熱や回転装置を使って、均一に加熱する必要がある。
また、高強度の赤外線ランプは大量の熱を発生させる。冷却や遮蔽を適切に行わないと、センサーや配線が壊れてしまう。
しかし、処理時間が問題であるなら、赤外線技術が最適な解決策だ。ゆっくりとした加熱処理を、迅速で効率的なエネルギー供給に変えることができるのだ。