もう、トロリーが温まるのを待つのはやめましょう：赤外線加熱と熱風加熱の違い
ディーププロセッシングにおいて、ウェーハを異なる工程間で移動させる際には、熱安定性が最も重要です。しかし、依然として熱風を使ってトロリーを温めている場合、多くの時間を無駄にしている可能性があります。
最近では、多くの工場で赤外線加熱が採用されています。その理由は簡単です。空気を使った加熱では効率が悪すぎるからです。
待つという手間
熱風が実際にどのように作用するか考えてみてください。まず空気を加熱し、その後その空気がトロリーを温め、最終的にトロリーがウェーハを温めます。これは遅い連鎖反応です。常に時間的な遅れが生じます。
一方、赤外線加熱は異なります。まるで夏の日に太陽光が肌に当たるように、中間媒体なしで直接対象物を加熱します。非常に高速です。数分ではなく、数秒で済みます。大量生産を行っている場合、各サイクルで5分短縮できれば、毎週数時間の効率向上が得られます。
空気の流れを抑える
また、クリーンルームでの問題もあります。強制送風システムは、基本的に大きなファンを使って空気を動かすものです。最良のHEPAフィルターを使っても、その動く空気によって乱流が生じます。クラス10や100の環境では、これは避けたいことです。
赤外線ヒーターはその場に固定されているため、ファンやダクト、風はありません。層流状態が維持され、ほこりが舞い上がる心配もありません。
欠点とその解決策
ただし、赤外線加熱も万能ではありません。方向性があるのです。
もしウェーハに深い凹みや奇妙な3次元形状がある場合、単純にヒーターを置くだけでは不十分です。その結果、表面には熱い部分ができ、隙間には冷たい部分ができ、それによって均一な加熱ができません。
解決策は、ヒーターの配置や反射器の使い方に工夫が必要です。
私の意見としては、瞬時に温度を上げたい場合は短波長の赤外線を使いましょう。特定の素材がその方が熱をよく吸収する場合は中波長を使います。また、迅速に反応する熱電対やPIDコントローラーを使えば、±1℃以内の精度で温度を管理できます。