なぜ半導体の処理において熱風を使わず、真空赤外線加熱器を採用するのか
半導体の精密な処理を高速化したいと思っているなら、チャンバーが温まるのを待つのは時間の無駄だと気づいているはずです。
長い間、私たちは強制送風に頼ってきました。しかし問題は、ウェハーが実際に熱を感じる前に、部屋全体、つまりガスや壁などすべてを温めなければならない点です。これは非効率的です。
だからこそ、私たちは真空赤外線加熱器を採用しています。空気を温める代わりに、赤外線は直接シリコンウェハーにエネルギーを与えます。中間媒体は必要ありません。
時間が全てです。
熱風式のシステムでは、温度が上がるのに時間がかかり、また冷却するのにも同様に時間がかかります。一方、赤外線加熱器ではその遅延がほぼなくなります。エネルギーが即座に届きます。つまり、処理時間を数分から数秒に短縮できるのです。大量生産を行う場合、この数秒の節約が1日に処理できる量を大幅に増やします。
真空という要素
さらに、真空環境下では事情が変わります。もはや空気を利用して熱を伝えることはできません。すべては放射や伝導によって行われます。
私たちは、フィラメントが壊れないように、高い出力に耐えられる赤外線ランプを開発しました。ウェハー上の温度分布も非常に正確に制御できますが、注意が必要です。
もしチャンバーの壁の遮蔽が不十分だったり、冷却装置が適切でなければ、反射された熱がセンサーやシール部分に影響を与えます。事前に対策を講じないと、大変な問題になります。
トレードオフ
一言言っておきますが、単に送風機をランプに置き換えるだけでは不十分です。PID制御を調整する必要があります。赤外線の反応速度が速いため、従来の空気式の制御方法では目標温度を超えてしまう可能性があります。つまり、ファンやダクトの簡便さと引き換えに、ランプの精度を得るということです。これは、空間全体を温めるのではなく、特定の部位にエネルギーを集中させるということです。少し手間がかかりますが、その速さの分、価値があります。