力を無駄にせずにウェーハの硬化を正しく行う方法
半導体製造プラントでカーボンニュートラルを実現しようとする場合、重要なのは熱の扱い方です。ウェーハを硬化させる際、フォトレジストを固めたり溶剤を除去したりするとき、エネルギーを無駄にしてはいけません。
秘訣は、必ずしもより大きなヒーターを使うことではありません。重要なのは、熱が機械の筐体を温めるのではなく、実際にウェーハに届くようにすることです。そこで役立つのが高反射率のIR反射材です。
エネルギーの半分を無駄にしない
通常のランプを考えてみてください。ランプは360度全方位に熱を放出します。つまり、エネルギーの半分が無駄になってしまいます。
私たちは、金やアルミニウムでコーティングされた反射材を使用して、光を再び基板上に戻します。そうすることで、ウェーハ表面により多くの熱を与えることができます。
最良な点は、ランプのワット数を下げたり、コンベヤーベルトの速度を上げたりできることです。これにより、電力消費が減り、部屋内に漏れ出る熱も少なくなります。まさに一石二鳥です。
適切な材料の選択
一般的には、高純度のアルミニウムや金メッキされた合金を使用します。金は、極端な温度でも酸化しないため、最適な材料です。しかし、当然、コストが高くなります。
問題は、高ワット数のシステムを使用する場合、反射材自体が過度な負荷を受けることです。そのため、ケースの換気が適切に行われているかを確認する必要があります。もし反射材が過度に熱くなると、コーティングが劣化し、ウェーハに「ホットスポット」ができてしまいます。そうなると、全体のウェーハが均一に硬化されず、不良品が生じてしまいます。
実用性と精度のバランス
「グリーンファクトリー」を導入し、1枚あたりのエネルギー消費を削減するのは素晴らしいことです。しかし、注意が必要です。
熱を集中させると、位置制御が非常に重要になります。ウェーハが数ミリメートルでもずれると、熱の強度が急激に低下してしまいます。
適当に行うことはできません。基板を正確に焦点に保つためには、信頼性の高い機械的な治具が必要です。さらに、精密なPIDコントローラーを使って、温度が上昇しすぎないように調整する必要があります。