半導体製造において、強制送風方式からオゾンフリーの赤外線方式への切り替え
もし今もなお半導体製造に強制送風方式を使っているのであれば、おそらく時間の無駄遣いをしていることでしょう。
オゾンフリーの赤外線ランプに切り替えることは、単に異なる種類の熱を得るだけではありません。それは、その厄介な待ち時間を解消することでもあります。
「待つ」という問題点
強制送風方式の仕組みを考えてみてください。まず空気を加熱し、その空気がチップを加熱します。つまり、中間媒体が必要なのです。適切な温度になるまで、何分も待たなければなりません。
一方、赤外線ランプではその中間媒体が不要です。エネルギーが直接ワークピースに伝わります。つまり、温度上昇にかかる時間を数分から数秒に短縮できるのです。まるでスイッチを切り替えるようなものです。
オゾンの問題
ただし、問題点もあります。一般的な短波長赤外線ランプは、185nm付近の放射を出します。問題は、これによってオゾンが生成されることです。
クリーンルームでは、オゾンは大敵です。オゾンはシール部品を腐食させ、純度を保つ必要がある部品を酸化させてしまいます。これを解決するために、フィルター付きのフィラメントや特殊な石英製ケースを使用します。そうすれば、高い熱密度を得られる一方で、化学的な汚染は発生しません。
正しい設定が重要
これらのランプをそのまま接続して終わりというわけにはいきません。これらのランプは電力を多く消費するため、電圧の調整が正確でなければ、ランプがすぐに壊れてしまいます。
また、注意点として、これらのランプは非常に熱くなります。本当に熱いのです。最大限の熱を得たいのであれば、安価なマウントは使わない方がいいです。そうしないと、マウントが変形してしまいます。長期間使用したいのであれば、高温に耐えられるセラミック製のマウントを使用しましょう。
欠点
完璧なものはありません。赤外線方式は非常に高速ですが、方向性があります。
暖房用の空気と違って、赤外線は自分が「見える」範囲だけを加熱します。もし部品の形状が複雑で、深い隙間がある場合、その部分は冷たくなってしまいます。
そのため、ランプの配置を慎重に考えたり、反射板を使用したりする必要があります。少し手間がかかりますが、ウェーハ全体に均一に熱が行き渡れば、その速さの価値は十分にあります。