なぜ無鉛チップにはIR硬化が最適なのか？ 半導体製造工場で働いている人なら、お分かりでしょう。ウェーハの近くには、どんな不純物もあってはいけません。揮発性有機化合物や重金属触媒などは絶対に許されません。だからこそ、私たちは赤外線を利用した硬化処理を採用しているのです。 従来の対流式オーブンのように、クリーンルーム内に汚染物質が拡散することはありません。赤外線ランプを使えば、直接放射エネルギーを材料に当てて重合反応を起こすことができます。これにより、よりクリーンな処理が可能になります。それだけです。
秘訣：テフロンコーティングされた配線
実は、このヒーターの内部にある配線は厳しい環境下で使用されています。高ワット数のランプが強烈な熱を発生させ、さらに腐食性のある洗浄剤も使われます。とても過酷な環境です。だからこそ、内部回路にはテフロン（PTFE）製の配線のみを使用しています。これなら、260℃までの高温に耐えられ、溶けたり、有害なガスが発生したりすることはありません。 通常のPVCやシリコン製の配線ではダメです。それらは割れて劣化し、微小な粒子が発生してシリコンウェーハを破壊してしまいます。一方、テフロンは安定していて、機械が動作している間も絶縁体が崩れることがないため、無鉛でクリーンな処理が可能になります。
熱との折り合い
IRヒーターは急速に温度を上げられるので優れています。これにより、大量のエネルギーを節約できます。しかし、その強烈な熱によって温度勾配が生じ、問題が起こることがあります。 もし安価な配線を使おうとすると、電圧降下が起こり、ウェーハ全体での硬化が不均一になり、結果として歩留まりが低下します。 ランプのワット数と、配線が実際に流せる電流の量のバランスを取る必要があります。私は常に、大きめのテフロン製の配線を推奨します。そうすれば、配線自体が過度に加熱されるのを防ぎ、接続部分が脆くなって破損するのを防げます。
スペースの確保
半導体ヒーターでは、スペースを確保するのが非常に重要です。テフロンは、壁が薄いため、こうした状況で非常に役立ちます。配線を曲げても、導体が折れることはありません。これにより、全体のサイズを小さくしつつ、現代の製造工場で求められる高い環境基準を満たすことができます。