加工サイクル時間の短縮：なぜ真空式赤外線ヒーターが優れているのか
半導体の高度な加工を行っている方なら、1秒でも無駄にすると、それだけコストが失われることをご存知でしょう。多くの人はまず熱風循環方式から始めますが、実際に加工サイクル時間を大幅に短縮したいのであれば、真空対応の赤外線ヒーターを使う必要があります。
強制対流方式の問題点は、ウェーハに熱を伝えるためにガス媒体が必要だという点です。しかし、真空中では空気が存在しません。存在しないものを循環させることはできないのです。これは物理的に不可能です。
中間媒体を排除する ここで役立つのが赤外線ヒーターです。空気が温まるのを待つ代わりに、赤外線ヒーターは電磁波を利用します。光子が直接ウェーハに当たります。
非常に速いのです。本当に速いのです。
チャンバー内の空気全体を温めるのに時間を費やす必要がありません。数分待つ代わりに、温度上昇にかかる時間は数秒に短縮されます。ウェーハはほぼ瞬時に所定の温度に達し、処理速度も大幅に向上します。
清潔さの維持 ただし、どんなヒーターでも真空中で使えるわけではありません。一般的なヒーターは漏れやガスの放出が起こりやすく、クリーンルームでは大変な問題です。
私たちは、真空中でも耐えられる特殊な石英製のケースやシールを使用しています。また、高温になっても煙や粒子を発生させない高純度の材料も使用しています。これにより、真空状態が維持され、ウェーハも汚染されません。
妥協点（完璧なものはない） 赤外線ヒーターが魔法のようなものだとは言いません。エネルギー伝達が非常に速いため、PID制御が不十分だと目標温度を超えてしまう可能性があります。
そのため、正確な温度測定のためには、迅速に反応するサーミスタやピロメータが必要です。また、冷却システムにも注意が必要です。冷却能力が不足していると、放射熱がチャンバーの壁に影響を与え、センサーの読み取り値が不正確になります。
しかし、これらを精密な電力制御装置に接続すれば、大きなメリットが得られます。より均一な温度分布が実現し、装置のサイズも小さくなります。そうすれば、大型のブロワーやダクトを撤去し、ラボのスペースを確保できます。