IR加熱とホットエア：ウェーハを加熱するにはどちらが良いのでしょうか？
もし、ウェーハ処理においてホットエア循環から赤外線（IR）加熱に切り替える場合、それはつまり、熱がウェーハに伝わる仕組み全体を変えることになります。 強制送風の場合を考えてみてください。空気を加熱して部屋中に送り込み、その後は待つだけです。空気が最終的にウェーハにエネルギーを伝えるのを待つわけです。これは非常に遅いです。実際に感じられるほどの遅延があります。 一方、IR加熱は異なります。これは放射熱です。空気のような「仲介者」が不要で、エネルギーが直接ウェーハに届きます。 時間は限られています ホットエアを使用する場合、熱的インピーダンスと戦わなければなりません。空気やチャンバーの壁が大量の熱を吸収するため、必要な温度に到達するまでに数分かかってしまいます。 一方、IRランプの場合は、数秒で目的の場所に到達します。 これは、迅速な熱処理にとって非常に役立ちます。迅速な化学反応を引き起こしたり、表面をアニールする必要がある場合、ウェーハ全体を加熱することなく対処できます。そうすることで、ドーパントが本来あるべき場所に留まります。 距離に注意しましょう ただし、IRランプをガレージで使うヒーターのように扱ってはいけません。 ランプとウェーハの間の距離が重要です。距離が近すぎると、ウェーハが変形してしまいます。逆に、距離が遠すぎると、出力密度が低下し、処理速度が落ちてしまいます。 これはバランスを取る必要があります。通常は波長に基づいて調整します。速い浸透が必要な場合は短波長が適しています。表面の精度が求められる場合は中波長が適しています。 デメリットもあります 問題は、IR加熱は速いですが、必ずしも均一に加熱されるわけではないという点です。 空気中で全てが均等に加熱されるのとは異なり、IR加熱では場所によって加熱度が異なります。ウェーハの端の方が中央よりも早く加熱されることが多いです。 これを解決するには、単に運を天に任せるしかありません。均一な加熱を実現するためには、ゾーン別の加熱装置や回転式のウェーハ台が必要です。 そして最後に、冷却装置にも注意が必要です。IRランプは非常に強力な熱を発生させます。冷却装置が適切に設計されていないと、高ワット数の状態でランプが壊れてしまう可能性があります。火曜日を無駄にするのは良くありません。