なぜ無駄な努力を続けるのか？ファブでの赤外線方式と強制送風方式の違い
半導体製造に携わったことがある人なら、その苦労はよくわかるでしょう。常に時間との戦いがあり、部品を適切な温度に保つために絶えず努力しなければなりません。
古い工場では、依然として強制送風方式が使われており、温度を安定させるために巨大なファンを使って加熱された空気をクリーンルーム内に送り込んでいます。しかし、これは非効率的です。空気は熱を効率的に伝えることができないからです。そのため、プロセスを開始する前に、空気が安定するのを待つだけで何分もの時間が失われます。
そこで役立つのが赤外線方式です。
赤外線方式では、中間媒体を使わないため、部品を加熱するために空気を温める必要はありません。代わりに、電磁波を直接基板に当てます。これにより、即座に加熱が行われます。部屋全体を温める必要もなく、部品だけを加熱できます。そのため、数分かかっていた準備時間が数秒に短縮されます。大量生産を行う場合、各工程で30秒ずつ短縮できれば、1日に処理できるウェーハの数が大幅に増えます。
また、クリーンルームの観点からも有利です。強制送風方式では、ほこりが発生しやすく、フィルターも詰まりやすいです。環境を安定させるために、HVACシステムと戦う時間が半分もかかります。一方、赤外線方式は静的で、動く部分も風も乱流もありません。また、装置のサイズが小さいため、クリーンルームの層流を乱すことなく、必要な場所に設置できます。
もちろん、完璧なわけではありません。コスト面での妥協点もあります。赤外線方式は非常に高速ですが、方向性があります。熱風のように、部品全体を覆うことはできません。部品の形状が複雑だったり、深い凹みがある場合、冷たい部分ができてしまいます。そのため、エミッターの位置を慎重に選ぶ必要があります。角度や距離が間違っていると、表面が焼けてしまう可能性があります。正確なPIDコントローラーが必要です。
事前の計画が少し必要ですが、その速さと清潔さを考えれば、努力する価値はあります。