なぜ真空中での赤外線加熱が半導体製造に最適なのか
半導体業界では、「無鉛化」や「環境に優しい製造プロセス」が求められています。しかし、依然として従来の対流式オーブンを使っている場合、大きな問題に直面します。そうしたオーブンはエネルギーを大量に消費し、必要のない空気を温めるのに時間を費やしてしまいます。さらに悪いことに、汚染物質が製造工程に混入することもあります。
真空対応の赤外線ヒーターなら、この問題を解決できます。空気という媒体を介さず、放射エネルギーを直接対象物に伝えるのです。
物理的な仕組み
考えてみてください。真空中には空気がないため、熱が移動する手段がありません。伝導や対流も機能しません。そこで電磁波が役立つのです。
赤外線ランプから放出される光子は、直接基板に当たり、分子を振動させます。チャンバーの壁や部品の周囲を温める時間は不要です。つまり、ウェーハだけを迅速に加熱するのです。これにより、大幅な省エネが実現し、処理時間も短縮されます。
挑戦点：清潔さの維持
単にランプを真空チャンバーに入れるだけでは不十分です。それでは問題が起こります。
私たちは、真空環境に適した特殊な石英製のケースやシールを使用して、ガスの漏出を防ぎます。材料が純度が低い場合、加熱時に揮発性有機化合物が漏れ出します。半導体業界では、わずかな不純物でも全体の歩留まりを台無しにしてしまいます。誰もそれを望みません。
無鉛化への対応
無鉛のはんだや接着剤を使用するには、より高い温度と厳格な温度管理が必要です。
赤外線加熱の利点は、瞬時に高い温度に達することです。オーブンが温まるのを待つ必要がありません。すぐに使用できます。
ただし、注意点もあります。熱負荷をうまく管理しなければなりません。ランプの周囲から熱を逃がす空気がないため、冷却装置が正確に機能しなければなりません。水冷システムに問題があれば、ランプが一瞬で過熱してしまいます。
これが、「ゼロ排出」の乾燥処理における唯一の実用的な方法です。有害な化学溶剤を使わず、巨大で電力を多く消費するオーブンを使わないのです。これは、よりクリーンで効率的な作業方法です。