
オーブンを待つのはやめよう:ウェーハ処理においてIR加熱が優れている理由
もしまだ半導体処理に強制送風方式を使っているのであれば、実際に作業を始める前に部屋全体が温まるのを待たなければなりません。これは非常に非効率的です。
空気対流方式は単純に非効率的です。まず空気を温め、その後でその空気がウェーハを温めます。温度が上がるのを待つ間、時間を無駄にしてしまいます。
赤外線(IR)なら話が違います。
ウェーハ周辺の空気を温める代わりに、赤外線は電磁波を用いてウェーハの表面を直接加熱します。これは、部屋全体を温めて手を温めるのと、暖炉の前に手を置くのとの違いに似ています。
「待つ」という問題点
私たちは皆、熱的な遅延という問題に直面してきました。つまり、機械が徐々に温度を上げていく途中で、実際には何も起こっていないという状況です。
しかし、IRセンサーやエミッターを使えば、数秒で目標温度に到達できます。分単位ではなく、秒単位です。これにより、生産ラインの最大のボトルネックが解消され、実際に作業を進めることができます。
小さなサイズ、より高い制御性
もう一つの利点は、サイズです。
強制送風方式にはブロワーやダクトが必要で、多くのスペースが必要です。一方、IRランプは非常に小さいため、基板のすぐ近くに設置できます。これにより、より高い熱密度を得ることができます。
ただし、注意が必要です。高出力のIRアレイは多量の放射熱を発生させるため、機械の枠内に熱が漏れ込む可能性があります。冷却機能が十分でなければ、センサーの値が不安定になり、再調整に時間がかかってしまいます。
より多くの作業を行える
結局のところ、IR方式に切り替えることは、処理速度を向上させることに他なりません。
空気の流れに逆らう代わりに、即座に反応するエネルギーを利用できます。チャンバーが安定するのを待つ時間が減り、実際にウェーハを処理する時間が増えます。
これは単純な交換です。ゆっくりとした対流方式を捨て、即座かつコントロール可能な方法を採用するのです。そうすれば、スケジュールも改善されます。