なぜオゾンを発生させないIR硬化法が半導体製造に適しているのか
もし半導体工場で働いているのであれば、ご存知の通りです。無鉛化や環境に優しい製造法というのは、単なる提案ではなく、法律上の義務です。
しかし問題なのは、従来の加熱方法、例えば一般的なIRランプでは、オゾンが発生してしまうという点です。185nmから254nmの範囲の放射線を放出するため、空気中の酸素が腐食性のあるガスに変わってしまいます。
これは大変な問題です。オゾンは敏感な部品を損傷させ、空気を快適に保ち、機器を正常に機能させるために莫大な費用を投じて換気装置を設置しなければなりません。
オゾンをどうやって排除するか
私たちは、熱を失わずにオゾンを排除する方法を見つけました。
石英製のカバーに特別なフィルターコーティングを施すのです。これは、ランプ用のハイテクサングラスのようなものです。VUV（真空紫外線）を遮断し、オゾンを生成する波長だけを通過させます。
そうすることで、依然として強力な熱が得られますが、化学的な問題は起きません。また、腐食性のあるガスが発生しないため、分厚いオゾン除去システムも不要になります。結果として、機器の占有スペースが減り、床面積が有効活用できます。これは双方にとって有益です。
迅速な加熱、少ない負担
IR硬化法は直接加熱する方式です。
オーブン全体を温めて空気が暖まるのを待つ必要はありません。このランプは直接基材に熱を与えます。高密度のフィラメントを使用しているため、即座に目標温度に到達します。
数秒で硬化が完了します。これは素晴らしいことです。ウェハーの「熱負荷」が低く抑えられ、変形や不純物の拡散も防げます。純粋で迅速な加熱が可能です。
工学的な注意点
もちろん、何かしらのトレードオフがあります。
オゾンを発生させないランプは非常に強力です。しかし、熱が局所的に集中するため、オーブン内にランプを過度に密集させると問題が生じます。ランプが過熱すると、トラブルに繋がります。
冷却ファンやヒートシンクが十分に機能しているか確認してください。空気の流れが悪いと、石英が割れてしまい、ランプの寿命が短くなります。仕様をしっかりチェックすることが重要です。
実際の使用方法
無鉛はんだ付けやフォトレジストの硬化にも、このランプを使えます。古いヒーターの代わりに簡単に取り付けられます。
無駄な電力の消費を減らし、有害な排出物をなくすことで、地球に優しい基準を満たすのに役立ちます。また、既存のPIDコントローラーに接続すれば、正確な温度を維持できます。非常に簡単です。