なぜ、無鉛半導体製造において赤外線硬化を採用するのか？ ウェーハ処理装置の設計において「環境に優しい」や「無鉛」という言葉が使われるとき、多くの場合、化学物質に焦点が当てられます。しかし実際には、重要なのは熱の扱い方です。 だからこそ、私たちは赤外線硬化を利用するのです。装置全体を加熱する代わりに、基板上のみを加熱するのです。
必要な場所にだけ熱を与える
通常の対流式オーブンを考えてみてください。空気を温めるだけで多くの時間が費やされてしまいます。これは無駄遣いです。 一方、赤外線は異なります。電磁波を利用して、接着剤やフォトレジスト内の分子を動かします。その結果、ウェーハは数秒以内に適切な温度に達します。装置全体を加熱する必要がないため、クリーンルームでのエネルギー節約に最適です。
適切な温度範囲を維持する
無鉛ポリマーやはんだは繊細です。彼らには非常に狭い許容温度範囲があります。 温度が高すぎると、ウェーハが歪んだり、永久的な損傷が生じたりします。これは大変な問題です。このような状況を防ぐために、装置に精密なセンサーを搭載し、温度の急上昇を監視します。 短波長の赤外線を使用することで、瞬時に温度を上げたり下げたりできます。これは、化学物質を劣化させる可能性のあるゆっくりとした加熱方法では得られない制御性能です。
トレードオフ（常に何かしらの犠牲がある）
赤外線は速いです。本当に速いのです。しかし、その速さにはデメリットもあります。 熱密度が高いため、センサーの位置が間違っていたり、PID制御が適切でなかったりすると、ウェーハ全体に熱が集中してしまいます。また、冷却システムがその急速な温度変化に追いつけないと、センサーが破壊されてしまいます。 私たちの経験則では、赤外線アンプと高周波センサーを組み合わせることで、古くて有害な加熱剤を使わずに、厳格な環境条件を維持できます。