では、ウェーハのIR硬化について話しましょう。
無鉛半導体製造を行っている方なら、乾燥や硬化処理がどれほど面倒かご存知でしょう。だからこそ、私たちの多くは赤外線による硬化処理を採用しているのです。
これを例えると、対流式オーブンは、エアヒーターを使って部屋を温めるようなものです。まず空気全体を温めなければなりません。一方、赤外線は、太陽光のようなものです。エネルギーは直接ウェーハの表面に届きます。化学溶剤も不要で、大量のガスも不要です。単純に熱が直接伝わるのです。
エネルギーの動き方
私たちは短波および中波の放射体を使用します。これらは、フォトレジストや接着剤が熱を吸収する場所に正確にエネルギーを届けるからです。
最良な点は、熱がチャンバー内に留まらず、基板に直接当たって即座に熱エネルギーに変わることです。これはずっと効率的な方法です。実際に温める必要があるのは300mmのウェーハだけなのに、巨大な鋼鉄製の箱を温めるために大量の電力を消費する必要はありません。
距離と密度のバランス
ここが難しいところです。ランプとウェーハの距離が、パワー密度を決定します。距離が近すぎると、ウェーハの端が焼けてしまったり、さらに悪い場合は熱応力によって亀裂が生じてしまいます。逆に、距離が遠すぎると、処理時間が長くなってしまいます。
熱がウェーハ全体に均等に分布するように、焦点距離を調整するのに時間がかかります。無鉛はんだの融点は従来の鉛入りはんだよりも高いため、迅速に温度を上げるためには高出力のランプが必要です。
デメリット（必ず存在するもの）
迅速な硬化処理は素晴らしいですが、装置に大きな負担をかけます。単純に機械を接続して放置するわけにはいきません。
無鉛仕様に必要な熱密度は非常に高いです。もしランプの冷却システムが不十分だと、反射器が変形したり、配線が壊れてしまったりします。適切な冷却システムがなければ、ランプは本来の寿命よりも早く壊れてしまいます。
これは単純なトレードオフです。有害な排出物を排除し、エネルギーコストを削減できますが、その代わりに冷却システムをしっかり管理する必要があります。これは、古くて不便な加熱要素に頼るよりもずっと良い方法です。