なぜ防水型の赤外線ランプが無鉛半導体製造にとって有益か
半導体製造工程のウェットプロセス中には、厄介な問題があります。ウェーハを素早く乾燥させる必要がありますが、同時に熱源が濡れた環境に漏れ出したり、最悪の場合、シリコンが汚染されたりしてはいけません。
そこで役立つのが防水型の赤外線ランプです。化学薬品を使った乾燥処理や大量の空気を当てる方法とは異なり、このランプは水に直接熱エネルギーを与えるだけです。これならクリーンで、簡単に処理できます。
熱が実際にどのように作用するか
こんな風に考えてみてください。対流式オーブンでは、まず空気を加熱するのに時間がかかります。しかし赤外線ランプはその中間過程を省きます。波動が直接液体を通過し、水分子を振動させます。
これこそが、厳格な「無鉛」や環境に優しいという要件に合致する理由です。有害な溶剤を燃焼させたり、紫外線によるオゾン発生の心配もありません。単純に光子が熱に変わるだけです。
乾燥状態の維持
このランプは湿った環境で使用されるため、石英製のケースをしっかりと密封します。これにより、洗浄液や化学物質の蒸気が電極に触れて短絡するのを防ぎます。
また、この短波長ランプは小さな空间で大きな効果を発揮するため、乾燥用のトンネルのサイズを縮小できます。これにより、床面積を大幅に節約できます。
ただし、注意点もあります。あまりにも高い熱密度がある場合、熱衝撃に注意が必要です。冷却システムが十分でないと、冷たい洗浄液から強力な赤外線エネルギーへの急激な変化が石英に大きな負荷を与えます。仕様を正確に設定する必要があります。
実際の利点
最も良い点は、PIDコントローラーを接続できることです。これにより、正確な制御が可能になり、ウェーハが過度に加熱されることがありません。
また、空気に直接触れる加熱要素がないため、粒子が作業面に付着する心配もありません。古い熱風式システムを使用している場合、ほこりがシリコンに付着する問題がありますが、赤外線ランプを使えばその問題は解決されます。
さらに、エネルギーの無駄遣いも防げます。ウェーハだけが加熱され、装置全体が加熱されることはありません。当然のことです。