なぜファブでは赤外線加熱が強制送風より優れているのか 半導体製造に携わったことがある人なら、待つという苦痛を知っているはずです。 長年にわたり、私たちは強制送風に頼ってきました。つまり、熱い空気を送って作業を進めるわけです。しかし、これには問題があります。まず空気を加熱し、その後でその空気がウェーハを加熱するのです。まるで、まず駐車場を温めてから家全体を温めようとするようなものです。時間がかかりすぎます。 赤外線加熱なら、この問題を解決します。中間媒体を排除し、空気を待つ必要がなく、電磁波を使ってエネルギーを直接基板に送り込むのです。 時間は常に進んでいく この業界では、時間は買うことのできない唯一の資源です。強制送風を使うと、熱ショックを恐れて、長い準備時間や冷却時間が必要になります。とても遅いのです。 一方、赤外線ランプなら、数秒で目標温度に到達します。 これこそが迅速加熱処理（RTP）の利点です。赤外線は表面を透過するため、熱がほぼ瞬時に伝わります。部屋全体が温まるのを待つ必要はありません。すぐに処理を開始できます。 実際に反応性の高い制御 最も良い点の一つは制御性です。精密な赤外線センサーを使って、ウェーハの表面を常に監視します。温度が変動した場合、コントローラーが即座に出力を調整します。オーバーシュートはありません。 強制送風と比べると、空気には「熱慣性」があります。空気が非常に熱くなってしまうと、スイッチを切っただけでは冷めません。赤外線を使えば、急激な温度勾配を作り出し、素早く熱を取り除くことができます。まるで手術のようです。 現実的な課題 もちろん、赤外線加熱が完璧だと言っているわけではありません。いくつかの問題点もあります。 最大の問題は、視線の方向です。ウェーハの形状が奇妙だったり、何かが光を遮ったりすると、冷たい部分ができてしまいます。均一に加熱するためには、ランプの配置を慎重に考える必要があります。 また、出力密度が高いため、冷却装置を怠ってはいけません。そうしないと、他の機器も壊れてしまいます。 でも正直なところ、このトレードオフは明らかです。ほとんどの大量生産ラインでは、既に赤外線加熱に切り替えています。20分かかっていた加熱処理を20秒に短縮できるのですから、もう元には戻りません。