なぜ、鉛フリー半導体の製造に赤外線を使用するのか
半導体業界では、「鉛フリー」で「ゼロ排出」の乾燥方式が求められています。正直、そろそろそうすべき時期です。長年にわたり、私たちは大きな対流式オーブンに頼ってきました。しかし、これは単に空気を加熱するだけであり、エネルギーの無駄遣いになります。さらに悪いことに、微小な粒子がウェーハに付着する危険もあります。
だからこそ、私たちは赤外線を利用しています。赤外線は空気を加熱するのではなく、電磁波を直接基板に当てるのです。中間媒体がないので、熱風が吹き回ることもありません。エネルギーが直接伝わるのです。
赤外線エネルギーの素晴らしさ
実際の仕組みは次の通りです。発振器の波長を、使用しているコーティングや抵抗材に合わせます。鉛フリーの場合は、短波および中波の赤外線を使用します。これにより、ポリマー化や溶剤の蒸発が迅速に行われます。本当に速いのです。
考えてみてください。対流式オーブンでは、温度が上がるのに数分かかります。一方、赤外線を使えば、数秒で目的の温度に到達します。これにより、生産ライン全体のリズムが変わります。
清潔さと冷却の確保
クリーンルーム内で作業を行うため、ヒーターのケースは高品質のステンレス鋼で作られています。プレート状の材料は避けます。なぜなら、それらは剥がれたり、ガスを放出したりしてしまい、ウェーハの品質に悪影響を与えるからです。また、ステンレス鋼は赤外線を再びワークピースに反射させるため、エネルギーが筐体内に失われることはありません。
ただし、注意点もあります。高密度の赤外線アレイは非常に高温になります。空気の流れを適切に調整しないと、ケースが変形したり、システム全体が停止してしまうこともあります。これを防ぐために、通常はケースの背面に強制冷却装置を設置します。これにより、安定した状態を維持できます。
地球に優しく、コストも削減できる
鉛やVOCを排除しようとすると、注意が必要です。過度に加熱すると、製品が台無しになってしまいます。
赤外線の利点は、ゾーン別の加熱が可能だということです。巨大なオーブンを使わずに、特定の部分だけを加熱できます。これにより、1枚のウェーハあたりの消費電力が大幅に削減されます。
ISO 14001の基準を満たすのもずっと簡単になります。巨大なオーブンの慣性に抵抗することなく、重要な場所だけにエネルギーを集中させることができます。