なぜ古いオーブンを捨てて赤外線硬化法を採用するのか？ 長年にわたり、半導体の製造には巨大な対流式オーブンが使われてきました。しかし正直なところ、それらはもはや時代遅れです。今では、赤外線硬化法が主流になっています。それは、現在多くの人々が目指している「環境に優しい」「鉛を含まない」といった要件を満たすからです。 対流式オーブンでは、熱風を送り込むだけですが、赤外線硬化法では電磁波を利用します。そのため、直接ウェハーの表面に熱が届きます。中間媒体が不要なのです。
熱を正しく届ける
対流式オーブンの仕組みを考えてみてください。まず空気を加熱し、その空気がウェハーを温めます。これはエネルギーの無駄遣いです。 一方、赤外線硬化法はそうではありません。余計な工程を省くことができます。光子が直接フォトレジストや溶剤層に作用し、即座に反応を引き起こします。最良な点は、従来必要だった有害な触媒や鉛を含む安定剤を使わなくて済むことです。 一般的には、短波長の赤外線を使用します。これにより、より強力な熱が得られます。熱が急速に届くため、ウェハーが加熱される時間が大幅に短縮されます。ランプの下にいる時間が短くなれば、電力消費も少なくなります。簡単ですね。
技術的な課題
ただ、古いヒーターを取り替えて赤外線ランプを使うだけではいけません。そうするとうまく機能しません。 これらのランプは非常に多くの熱を放出します。もし筐体がその熱に耐えられない場合、センサーや電子部品が壊れてしまいます。そのため、他の機器が壊れないように、しっかりとした冷却システムが必要です。 また、「過度な硬化」の問題もあります。コンベヤーベルトの速度が遅すぎると、薄いウェハーが変形してしまいます。適切なワット数や搬送速度を調整する必要があります。
地球に優しい方法
赤外線硬化法の良い点は、燃焼ガスが排出されないことです。加熱要素からはVOCが出ません。 乾燥時間を分単位から秒単位に短縮できれば、二酸化炭素の排出量が減ります。これは、エネルギーを浪費し、クリーンルームをサウナ状態にしてしまう古い加熱方式を置き換えるのに最適な方法です。