
なぜウェーハの硬化に赤外線を使用するのか? 半導体ウェーハの乾燥や硬化においては、赤外線が最適な手段です。これにより、面倒な溶剤を使う必要がなくなりますし、長時間かかって温度が上がるような大型で消費電力の多い対流式オーブンも不要になります。 赤外線の利点は、接着剤やフォトレジスト内の特定の分子振動をターゲットにできることです。つまり、必要な場所だけを急速に硬化させることができ、装置全体を巨大なヒーターのようにする必要がありません。
消費電力の削減
空気を加熱するのは、単純に無駄です。古いオーブンはこの方式を使っていましたが、これは大きな電力の浪費につながります。 一方、赤外線ランプを使えば、電磁波を利用して直接ウェーハ表面に熱を与えることができます。非常に速いのです。 熱が直接材料に伝わるため、装置自体に大きな熱負荷がかかりません。巨大な容器を一定の温度に保つ必要もなく、エネルギーを正しく目的の場所に送り込むだけです。
環境に優しく、面倒が少ない
「鉛フリー」や環境に優しい基準への要求により、私たちは困難な状況に置かれています。もはや、物事を早く進めるために重金属触媒や有害な溶剤を使うわけにはいきません。 しかし、波長を調整すれば問題ありません。短波でも中波でも、材料が実際に吸収する光に合わせることができます。光と熱だけを使って完全に硬化させることができます。危険な添加剤や有害な手段は不要です。純粋な物理現象を利用しているのです。
難しい点(トレードオフ)
もちろん、全てが魔法のように簡単なわけではありません。速度や清潔さは得られますが、熱の分布には注意が必要です。 もし赤外線ランプの出力が強すぎて温度が均一でなければ、ウェーハが変形してしまいます。それは大変な問題です。これを防ぐためには、リアルタイムで表面を監視するセンサーが必要です。 また、冷却システムにも注意が必要です。放射熱に耐えられないシステムでは、他の部品が壊れてしまう可能性があります。通常は閉ループのフィードバックシステムを利用します。これが、処理中にウェーハが焼けてしまうのを防ぐ最も安全な方法です。