なぜ半導体の加工において、熱風ではなく赤外線ランプを使うのか？ 半導体の高度な加工に従事している人ならわかると思いますが、時間こそが最大の敵です。だからこそ、私たちは強制対流式の空気加熱から離れ、超高純度の赤外線ランプを利用するようになったのです。 つまり、熱をどのように伝えるかという問題です。空気を使った加熱は効率が悪く、熱い空気を表面に当てるだけで、時間がかかります。正直、これは汚染を引き起こす危険性もあります。一方、赤外線ランプは異なります。電磁波を利用して熱を直接対象物に送り込みます。中間媒体も空気も不要で、直接エネルギーが伝わります。 ここが重要なポイントです。 エアヒーターを考えてみてください。まず空気を温め、その後チャンバーを温め、最終的にウェーハを温める必要があります。待つしかありません。しかし、超高純度の赤外線ランプを使えば、数ミリ秒で所定の温度に到達します。 エンジニアにとっては夢のような話です。処理サイクルが短くなるので、より多くのウェーハを処理でき、巨大なクリーンルームを作る必要もありません。単純に、速いのです。 では、具体的な装置について話しましょう。 ただの電球を使うわけにはいきません。超高純度の合成石英を使用します。なぜなら、超高純度の環境ではガスの放出が大きな問題になるからです。ランプ内にわずかな不純物があっただけで、ウェーハが壊れてしまいます。 また、これらのランプは特定の波長に調整されています。熱が基板上に効率的に伝わり、周囲のハードウェアを無駄に温めないようにするのです。すべては精度にかかっています。 しかし、そう簡単にはいきません。 赤外線ランプは強力です。熱風とは違い、直接熱が当たります。もし温度分布が正しく調整されていなければ、急激な温度勾配が生じてしまいます。 古い空気循環オーブンにそのまま入れてもうまくいきません。しっかりとしたPID制御システムや、ランプが焼き切れないような冷却システムが必要です。 また、電源にも注意が必要です。電圧が不安定だと、ウェーハの均一性が悪くなります。安定させておけば、問題ありません。