ウェーハの加熱を待つのはやめましょう：なぜ赤外線が強制送風より優れているのか
深層加工用のウェーハ加熱装置を選ぶとき、実際にはどのようにしてエネルギーを供給するかを決めているわけです。
ほとんどの人は最初に強制送風方式から始めます。それが標準的な方法です。しかし問題は、空気が単なる仲介者に過ぎないということです。空気を加熱し、その空気がウェーハを加熱することを期待します。しかし、これは非常に遅い方法です。
一方、赤外線加熱では、この仲介者を排除できます。エネルギーを直接サブストレートに送るのです。待つ必要もなく、余計な手間もありません。
待つことの真のコスト
対流方式を使ったことがある人なら、その厄介な熱遅延を知っているでしょう。空気は熱をうまく保持できず、ウェーハ表面にある薄い空気層が障壁となり、全体的な処理速度が低下します。
1枚のウェーハについては、数秒や数分程度の遅延は大したことないように思えますが、大量生産の場合は大変な問題です。
赤外線ランプを使えば、ほぼ即座に目的の温度に到達できます。つまり、調整にかかる時間が数分から数ミリ秒に短縮されるのです。これは単なる「効率」の問題ではなく、チャンバーが温まるのを待つことなく、毎時間より多くのウェーハを処理できるということです。
スペースの節約
さらに、赤外線を使用することでスペースを節約できます。巨大な送風機や、熱い空気を送るための複雑なダクトの必要性がなくなります。
また、赤外線アレイを使えば、区域ごとの加熱が可能です。ウェーハの特定の部分が低温になっている場合、その部分だけを加熱して温度を調整できます。これにより、他の部分に影響を与えることはありません。
注意点
ただし、赤外線も万能な解決策ではありません。速度が速すぎるため、PID制御が適切に設定されていないと、温度が上がりすぎる可能性があります。
「設定して忘れる」というわけにはいきません。正確なセンサーや電力制御装置が必要で、目標温度に達した瞬間に即座に熱を遮断できる必要があります。
また、冷却も重要です。もしシステムがランプから発生する熱をうまく排出できなければ、基準温度が変動してしまいます。そして何よりも、適切な断熱材を使用することが大切です。そうしないと、自分の電子機器が壊れてしまうかもしれません。