もうオーブンを待つのはやめましょう。なぜIR加熱が半導体加工に適しているのか
もし今でも強制送風を使って半導体の深層加工を行っているのであれば、実質的に毎日「時間の代償」を支払っていることになります。
強制送風の仕組みを考えてみてください。まず空気を加熱し、その空気がウェーハを温めることを期待します。これは非効率的な方法です。遅れが生じます。まるで廊下の向こう側からヒートラップで部屋を暖めようとするようなものです。
一方、IR加熱ではその中間工程を省きます。電磁波を利用してエネルギーを直接基板上に与えるのです。空気が追いつくのを待つ必要はありません。
速度の差は驚異的です。
熱風を使う場合、熱慣性と戦わなければなりません。大量の空気の温度を変えるには時間がかかります——通常は数分かかります。しかしIRランプなら、数秒で目的の温度に到達します。
これが、急速熱処理（RTP）の優位性です。もし1秒あたり100℃の温度上昇が必要な場合、対流方式では到底追いつけません。物理的に不可能です。しかしIR加熱なら即座に実現できます。
ただし、こんなに速く処理すると、注意が必要です。IR加熱は非常に強力なため、目標温度を超えてしまう危険性があります。「十分に近い」というだけでは不十分です。高速なサーミスタが必要であり、通常はK型や白金-ロジウムタイプが使用されます。そして、そのセンサーはウェーハの表面に直接接している必要があります。
センサーはできるだけ小型でなければなりません。センサーが大きすぎると、新たな遅延が生じます。コントローラーが温度が上昇したことに気づく頃には、既にウェーハが損傷してしまっているかもしれません。
でも、これは魔法ではありません。何かしらのトレードオフがあります。
IR加熱は方向性があります。強制送風はチャンバー内全体を均一に温めますが、IR加熱では、ランプの配置が完璧でなければ「ホットスポット」ができてしまいます。ゾーニングを慎重に行う必要があります。
また、熱負荷の問題もあります。高出力のIRランプは莫大なエネルギーを放出します。冷却装置が不十分だと、電子機器が破損してしまいます。
それでも、より多くのウェーハを迅速に処理したい人にとっては、これは明らかに最善の選択肢です。20分かかる作業が30秒で済むのです。