赤外線加熱と強制送風：ウェーハの加熱にはどちらが適しているのか？
もし、ウェーハの加工において熱風から赤外線加熱に切り替えようと考えているなら、重要なのは「より優れた加熱源」を見つけることではなく、そのエネルギーを実際にシリコン表面にどうやって伝えるかという点です。 強制送風の場合、待つしかありません。まず空気を温めてから、その空気がウェーハを温めるのです。これは遅く、非効率的です。 一方、赤外線加熱は異なります。それは放射による加熱です。エネルギーは直接表面に到達し、そこに留まります。中間媒体は不要です。 時間は常に進み続けている 熱風を使う場合、熱的慣性と戦わなければなりません。チャンバ全体が所定の温度に達するまで待たなければ、ウェーハがその温度を感じることはありません。生産現場では、これは時間の無駄です。また、試運転や冷却のサイクルにも大きな負担を与えます。 赤外線ランプなら、その遅延を解消できます。熱伝達はほぼ瞬時に行われます。 処理速度を考えてみてください。対流方式の場合、安定するのに10分かかるのに対し、赤外線方式では30秒で済みます。つまり、1時間あたりに処理できるウェーハの数が大幅に増えます。これはスケジュール管理にとって大きな利点です。 適切な加熱方法を見つける 私たちは皆、不均一な加熱という問題に直面したことがあります。強制送風では、冷たい部分ができてしまい、一貫性の確保が困難になります。 しかし、赤外線加熱では、配置を調整することができます。ゾーン別加熱を利用することで、ランプの配置を調整し、端の部分での熱損失を防ぐことができます。その結果、300mmの表面全体にわたって均一な温度分布が得られます。予期せぬ問題は起こりません。 デメリット（必ず存在するもの） 赤外線加熱も万能ではありません。熱密度は非常に高いのです。 急速に加熱されるため、PID制御が正しく設定されていないと、目標温度を超えてしまう可能性があります。そのため、高速なセンサーや迅速に閉じることができるシャッターが必要です。さもないと、ウェーハが変形してしまいます。 また、プロセスが終了した瞬間に熱を取り除くための強力な冷却システムも必要です。そうでないと、内部のシール部分が壊れてしまい、修復が必要になります。