なぜIR硬化がグリーンファブにとって最適なのか
半導体製造工場のエネルギー消費を調査すると、いつも同じ問題点が浮かび上がります。それは対流式のオーブンです。これらはエネルギーの無駄遣いの元凶です。考えてみてください。ウェハ上の微細な薄膜を乾燥させるためだけに、巨大な金属製のチャンバー全体を加熱しているのです。まるで、ピザ1枚を温めるために家全体を温めているようなものです。
そこで役立つのがIR硬化です。部屋全体を加熱するのではなく、直接基材にエネルギーを与えるのです。
光による硬化
IR硬化では、電磁波が利用されます。つまり、エネルギーが光速で伝わるということです。熱風が循環するのを待つ必要はありません。直接対象物にエネルギーが届きます。
素晴らしいのは、IR波長がフォトレジストや溶剤に合わせて調整されている点です。そのため、エネルギーは実際に必要な場所に直接作用し、装置の内壁が過度に加熱されることはありません。もはや大量の熱エネルギーと戦う必要はありません。
プロセスの改善
無鉛化の基準についてよく話されますが、それははんだだけの問題ではありません。全体的な熱管理も重要です。
古いタイプの加熱要素は、ガスを発生させたり、安全を保つために重いシールドが必要になったりします。一方、石英ベースのハロゲンランプや中波ランプは密封されているため、燃焼も排気ガスも発生しません。クリーンルーム内に不必要な粒子も飛び散りません。つまり、より清潔な環境が実現されます。
欠点（何かしらは必ずある）
しかし、IR硬化も完璧ではありません。出力が高すぎたり、コンベヤーベルトの動きが遅かったりすると、ウェハの端が焼けたり、熱応力が生じたりします。これは瞬時に起こります。ミリ秒単位で反応できるPIDコントローラーやセンサーが必要です。そうでなければ、大変なことになります。
エネルギー効率の観点から
最も大きな利点は、準備時間がほとんどないことです。スイッチを入れると、ランプが点灯し、すぐに最大出力で動作します。500キログラムもある鋼鉄を2時間も温め続ける必要はありません。
つまり、より効率的で直接的な方法だと言えます。