なぜクリーンルームで赤外線加熱方式を採用したのか
半導体工場で働くとき、「清潔さ」は単なる目標ではなく、全てにおいて最も重要な要素です。わずかな汚れでも、大量の製品を台無しにしてしまいます。長年にわたり、対流式のオーブンが使われてきました。しかし正直なところ、部屋中に熱風を送り込むのは危険な方法です。実際、空気や壁を温めるために多くの電力が消費されてしまいます。
そのため、私たちは赤外線ヒーターを採用しました。部屋全体を温める代わりに、ウェハー自体を直接加熱するのです。
直接加熱の利点
寒い日に太陽の下に立つようなものです。空気の温度が80度である必要はありません。放射熱が直接ウェハーに当たるのです。赤外線も同じ原理で機能します。
空気を循環させないため、クリーンルーム内の汚染源を排除できます。また、効率も格段に高いです。巨大な金属箱を温めるためのエネルギーを使わず、エネルギーを正確に必要な場所に送ることができます。これにより、過酷な無鉛・環境に優しい規格を満たすことができます。
難しい点
ただし、これは簡単に使えるわけではありません。通常は短波または中波のランプを使用します。これらのランプはほぼ瞬時に加熱できるからです。非常に速いので、生産工程で大幅な時間節約が可能です。
しかし、注意点もあります。熱が集中するため、ランプとウェハーの距離を厳密に管理する必要があります。数ミリメートルでも近すぎると、局所的に過熱してしまったり、ウェハーが変形してしまう可能性があります。そのため、PID制御システムを利用して、温度が急上昇するのを防ぐ必要があります。
より小さく、環境に優しい
最も良い点は、装置のサイズが小さいことです。大型の送風機や重い断熱材を使わなくて済むため、硬化ステーションが占めるスペースが大幅に減少します。赤外線は、古いガス式や抵抗式のヒーターよりも、電力をより効率的に熱に変換できます。結局のところ、1枚のウェハーあたりの電力消費量が少なくなり、プロセスも完璧に保たれます。これは現代の工場にとって理にかなった方法です。