なぜIR加熱がファブでホットエアより優れているのか
ほとんどの半導体製造ラインでは、依然として昔ながらの方法が使われています。つまり、空気を温めて、その空気によって部品が加熱されることを期待するのです。これは、廊下にヘアドライヤーを向けて部屋を暖めようとするのと同じです。大きな遅延が生じます。
だからこそ、私たち多くの人々がIR加熱に移行しているのです。IR加熱では、中間媒介を省くことができます。空気を待つ代わりに、エネルギーが直接部品に届くのです。
待つことの本当のコスト
少し物理的な原理を考えてみましょう。ホットエアは対流に依存しており、つまり処理速度が遅いのです。空気が温まるのを待ち、さらにその熱が部品に伝わるのを待たなければなりません。非常に非効率的です。
一方、IRランプは瞬時に効果があります。スイッチを入れると、すぐに対象物が反応します。大量生産を行う場合、数秒という時間も重要です。ウェーハ1枚あたりの加熱サイクルを30秒短縮できれば、1シフトあたり何千個もの製品を多く生産できます。まだホットエアを使っている場合、それは莫大な損失になります。
部屋全体を温めるのはやめよう
もう一つの問題は、空気循環システムには漏れがあることです。ダクトやケースを通じて大量の熱が失われてしまいます。無駄遣いです。
IR加熱では、正確に目的の場所にエネルギーを届けることができます。ウェーハを200℃にするために、クリーンルーム全体を温める必要はありません。また、装置のサイズも小さいため、設備の配置に困ることもありません。
ただし、デメリットもある
もちろん、IR加熱も万能ではありません。熱が集中するため、ランプの位置が正しくないと、すぐに問題が発生します。部品が壊れてしまう可能性もあります。
温度が上がりすぎないように、精度の高いPIDコントローラーが必要です。また、ホットエアから切り替える場合は、センサーの再調整が必要です。
しかし、最も大きな問題は冷却です。部品を急速に加熱するため、冷却システムも同じく迅速に対応しなければなりません。冷却システムが弱ければ、ボトルネックは工程の最初から最後に移動してしまいます。