IR加熱と強制送風：クリーンルームで実際に効果的なのはどちらか？
半導体の高度な加工を行う際、部品を加熱する方法としては、従来の強制送風方式か、赤外線（IR）加熱の2つがあります。 強制送風方式では、単純に熱い空気を部品の周りに吹き付けて加熱します。一方、IR加熱は異なります。これは電磁波であり、直接対象物に当たります。中間媒体は不要です。
待機時間の問題
強制送風方式を使ったことがある人なら、その待機時間の長さを知っているでしょう。非常にイライラします。まず空気を加熱し、次にチャンバーの壁を加熱し、最終的に部品自体を加熱する必要があります。まるで设备が準備できるのを待っているようなものです。 しかし、IR加熱器ならその手間が一切ありません。エネルギーは直接材料に伝わります。 「数分間の待機」が「数秒間の待機」に変わります。大量生産の現場では、これは大きなメリットです。部屋の空気を加熱するためのコストを抑え、そのエネルギーをウェハーに直接投入できます。これにより、作業のスピードが上がります。
クリーンルームの問題
次に、汚染の問題についてです。クリーンルームでは、空気の流れは悪夢のようです。なぜなら、空気の流れによってほこりや微粒子が舞い上がってしまうからです。これを防ぐためには、HEPAフィルターや巨大な高圧ファンを使用する必要があります。これらは騒音が大きく、設置も複雑で、コストもかかります。 一方、IR加熱器はそんな心配がありません。ファンがなく、フィルターの交換も不要です。設置スペースも小さくなり、環境が汚染される原因の一つが解消されます。つまり、静かに作業できます。
短所
もちろん、IR加熱も完璧なわけではありません。いくつかの欠点があります。 これは直線的な技術なので、見える範囲内のみが加熱されます。もし部品の形状が奇妙だったり、凹んでいる部分があったりすると、加熱が不均一になります。熱が均等に届くように、反射板の角度を慎重に調整する必要があります。 また、熱が非常に強いため、「設定して忘れる」というわけにはいきません。正確なPIDコントローラーが必要です。もしフィードバック回路がうまく機能しなければ、予期せず温度が上昇し、基板が壊れてしまう可能性があります。 設定には少し手間がかかりますが、一度調整が完了すれば、全く違った体験になります。