オーブンの準備を待つのはやめましょう：なぜIR加熱がファブで主流になっているのか
半導体製造に携わったことがある人なら、チャンバーが適切な温度になるのを待つ苦労を知っているでしょう。長年にわたり、私たちは熱風を使ってウェハーを適切な温度にしようとしてきました。しかし最近では、そのやり方が変わってきています。ますます多くの場合、ブロワーの代わりに赤外線加熱が利用されています。
その違いはごく簡単です。熱風を使う場合、空気を加熱し、その空気が壁を温め、最終的に壁が部品を温めます。つまり、多くの中間段階があります。一方、赤外線はそのような中間段階を省きます。赤外線は放射エネルギーであり、エネルギーがランプから直接基板へと直進します。
とても速いのです。本当に速い。
熱風を使う場合、巨大な熱インピーダンスに対処しなければなりません。設定温度に達するまで、数分、あるいは数時間も待つ必要があります。一方、赤外線ランプは「瞬時に起動」します。スイッチを入れるだけで、数秒で所定の温度に到達します。これは、ファブを運営する人にとって、サイクル時間を短縮し、無駄なエネルギー消費を減らすことを意味します。
ただし、何でもいい電球を使えるわけではありません。高純度の石英製のシールドを使用するのには理由があります。このシールドは加熱要素を保護し、汚染物質を防ぎつつ、短波長の赤外線が通過するのを可能にします。
また、石英は耐久性があります。安価なガラスを使った場合、電力を供給した瞬間に割れてしまう可能性があります。
もちろん、これは魔法の杖ではありません。妥協点もあります。放射エネルギーは方向性があるため、照らせる範囲内のみが加熱されます。もし部品の形状が複雑だったり、深い溝があったりすると、冷たい部分が残ってしまいます。適当に設置することはできず、ランプの位置や反射器の角度を慎重に調整して、均一に加熱する必要があります。
それでも、時間コストを削減したい人にとって、IR加熱は最適な選択肢です。空気の遅い物理法則と戦うのをやめて、光の速さを活用しましょう。
ただし、冷却システムが十分に強力であることを確認してください。ランプの周辺に集中する熱は非常に激しいです。