
もうオーブンを待つのはやめましょう。なぜ赤外線加熱が最適なのか
半導体の高度な加工を行っている人なら、「待つ」ということの苦労をよく知っているでしょう。
私たちの多くは、強制対流式の加熱方式に慣れています。空気を加熱し、その空気が基板を温めるのを待つわけです。これは非常に時間がかかります。また、このような加熱方式では、熱の伝達に時間がかかり、生産ライン全体のボトルネックとなってしまいます。
赤外線加熱の利点は以下の通りです。
赤外線ヒーターは空気を使わず、直接電磁波を対象物に送信します。その結果、処理速度が劇的に向上します。部屋全体が設定温度に達するのを待つ代わりに、赤外線ランプはほぼ瞬時にワークピースを加熱します。これにより、準備時間が分単位から秒単位に短縮されます。各ウェーハの処理にかかる時間を節約できれば、日々の生産能力が大幅に向上します。
清潔さの維持
次に、クリーンルームでの問題です。強制対流式の加熱方式では、大きなファンや複雑なダクトが必要です。しかし、クリーンルームでは、空気の流れが粒子を巻き上げたり、乱流を引き起こしたりするため、問題となります。
一方、赤外線システムには動く部分がないため、ファンや風がなく、汚染のリスクも少ないです。さらに、重たい空調装置を使わないため、設置スペースも大幅に削減できます。
注意点(どんな技術にも欠点はある)
しかし、赤外線加熱も万能ではありません。うまく使う必要があります。
赤外線は直進する性質があるため、部品が重なっていたり、形状が特殊だったりすると、低温領域ができてしまいます。古い対流式オーブンにランプを入れてみても、上手くいかないでしょう。
熱が均等に分布するように、反射板を使って熱を部品の周囲に当てる必要があります。また、赤外線の力が強く速いため、センサーも正確に機能しなければなりません。PID制御が遅ければ、温度が設定値を超えてしまい、基板が破損してしまう可能性があります。
しかし、配線をうまく行い、熱の分布を正確に把握すれば、無駄な時間をなくし、生産ラインを効率的に動かすことができます。