赤外線加熱と熱風加熱：ウェーハの加熱を待つ時間をなくそう
依然として、多くの半導体製造ラインで、ウェーハを所定の温度にするために熱風を利用している。これは古いやり方であり、正直、非効率的だ。
問題は、熱の伝達が遅いことです。空気は熱を伝えるのが非常に下手なので、チャンバーが十分に暖まり、ウェーハが設定した温度に達するまで、長い時間を待たなければなりません。まるで、生産タイムが過ぎていく間、塗料が乾くのを待っているようなものです。
待つことの本当のコスト
赤外線加熱では、その中間過程を省くことができます。大量の空気を温める代わりに、赤外線が直接ウェーハにエネルギーを与えます。これは光の速さで行われます。
処理が進行中には、これが大きな利点となります。温度上昇にかかる時間が数分から数秒に短縮されます。もはや、大量の空気の「熱的負荷」と戦う必要はありません。つまり、1回の処理にかかる時間が短くなり、1シフトあたりに処理できるウェーハの数が増えます。
しかし、完璧な解決策ではない
もちろん、赤外線加熱もすべての問題を解決するわけではありません。強力な効果がある反面、その強度が逆効果になることもあります。熱風がウェーハを均一に温めるのに対し、赤外線の場合、ランプの位置が適切でなければ、局部的に高温になってしまいます。
ランプの配置や距離を慎重に調整する必要があります。間違えると、ウェーハが変形してしまう可能性があります。
一般的には、短波長の赤外線を使います。なぜなら、表面により速く到達するからです。ただし、高出力のランプは多くの電力を消費するので、システムが起動した時の電力供給が大丈夫か確認する必要があります。さもなければ、別の問題が発生します。
切り替えの方法
空気加熱から赤外線加熱に切り替えるのは、単にヒーターを交換するだけでは簡単ではありません。PIDコントローラーの調整も必要です。
赤外線加熱はほぼ即座に反応するため、従来の空気加熱用の設定では、システムが目標温度を超えてしまいます。古い論理では対応できないのです。
また、センサーの再調整も必要です。ウェーハ周辺の空気の状態を監視するのではなく、ウェーハ表面自体を監視する必要があります。配線や調整が済めば、より小さなスペースで、より迅速に処理ができます。