なぜ空気を加熱するのをやめるのか？半導体加工におけるデジタルIRと熱風の違い
通常の熱風オーブンの仕組みを考えてみてください。まず空気を加熱し、その後でその空気が部品を加熱します。これは非常に遅いプロセスです。半導体の高度な加工においては、このような遅れが問題となります。実際、基板が温まる前にオーブンの壁や内部の空気を温めるために多くの費用とエネルギーが消費されてしまいます。これは無駄遣いです。
待つことの問題点 デジタルIR乾燥装置は、この中間過程を省略しています。空気を待つ代わりに、IR発振器が直接部品にエネルギーを送り込みます。これにより、瞬時に温度が上昇します。 一方、熱風システムでは数分かかってしまいますが、デジタルコントローラーを備えたIR装置では数秒で目標温度に到達します。何千ものウェーハやチップを処理する場合、1サイクルあたり30秒短縮されるだけでも大きなメリットです。これにより、1日に処理できる量が大幅に増えます。
適切な温度の維持 ただIR熱を当てるだけでは不十分です。そうすると基板が変形してしまいます。ここでデジタルコントローラーが役立ちます。 PID制御を用いて、実時間で出力を調整します。コントローラーは表面温度を常に監視し、目標温度を超えないようにランプの出力を調整します。これは、従来の「試行錯誤」の方法よりも優れています。結果として、部品全体に均一な温度分布が得られ、ホットスポットや予期せぬ問題が起きません。
注意点：熱の管理 IRは速いですが、非常に強力な熱を発生させます。そのため、冷却ファンやヒートシンクを上手に使う必要があります。 もし、電子部品やランプの周囲の熱を取り除かなければ、部品が破壊されてしまいます。これはトレードオフですが、対処可能な範囲内です。
デジタルIRを導入するのは、単に高機能な装置を手に入れるためではありません。空気による遅延をなくすためです。これにより、乾燥装置のスペースを節約でき、工場で空気を加熱するためのコストも削減できます。