オーブンを待つのはやめましょう：なぜファブでIR加熱が強制送風より優れているのか
もし依然としてホットエア循環方式を使ってウェハを加熱しているのであれば、それは本来不要な待ち時間を過ごしているだけです。
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、その空気が部品を温めるのを待つのです。これは非常に遅い方法です。半導体ファブでは、この待ち時間は単なる無駄なコストに過ぎません。
IR加熱は全く異なる方法です。部屋や空気を加熱する代わりに、電磁波を利用してエネルギーを直接基板に送り込みます。
これは、ヒーターで部屋全体を温めるのと、太陽光の下に立つのとの違いに似ています。チャンバーの温度が一定になるのを待つ必要はありません。スイッチを入れるだけで、光子がターゲットに当たり、すぐに加熱が始まります。
つまり、数分かかる作業が数秒で済むのです。
数秒と聞くと大したことないように思えますが、実際に計算してみてください。1,000個のウェハを処理する際に、各サイクルで30秒を節約できれば、1シフトあたり数時間の生産時間が増えます。これは非常に大きなメリットです。
スペースの節約（そして精神的な負担の軽減）
空気循環式のシステムは重くて不便です。ファンやダクト、そして熱が漏れ出ないようにするための大きな断熱箱が必要です。これらは床面積を大きく占有します。
一方、IRランプはとても小さいので、加工ラインに直接取り付けることができます。また、地球にとっても良いことです。機械の内部全体を加熱するのではなく、ウェハだけを加熱するからです。
ただし、注意点もあります。IR加熱は速いですが、方向性があります。ホットエアはまるで毛布のように部品を包み込みますが、IRはまるで懐中電灯のようです。ウェハが少し傾いていたり、ランプの位置が微妙にずれていると、冷たい部分ができてしまいます。
全体の表面に均一に熱が行き渡るように、反射板やセンサーを慎重に設定する必要があります。また、熱が急速に伝わるため、適切な冷却システムが必要です。急激な温度上昇に対応できなければ、基板が変形してしまいます。
しかし、正しく調整できれば、全く別の世界が広がります。