ウェーハが十分に加熱されるのを待つのはやめましょう。
半導体の精密加工に携わったことがある人なら、強制対流式の加熱方式の非効率さをよく知っているでしょう。加熱に時間がかかりすぎます。結局、ただ座って、空気が暖まるのを待ち、その熱がウェーハに伝わるのを待つだけです。これは大きなボトルネックです。
しかし、もっと良い方法があります。真空対応型の赤外線ヒーターなら、この中間段階を省略できます。空気を使って熱を伝える代わりに、電磁波を利用してエネルギーを直接ウェーハに送り込みます。
なぜ対流式の加熱は非効率的なのか？
温かい空気は遅い動きしかします。そのため、生産時間が無駄になってしまいます。さらに、熱を得るために真空状態からガス充填されたチャンバーに切り替えると、汚染や圧力の変動が生じてしまいます。
一方、赤外線ランプは違います。真空中でも効果的に機能します。
最大の利点は、加熱時間が大幅に短縮されることです。チャンバー内のすべての部分を加熱する代わりに、赤外線光子が直接ウェーハに当たります。これにより、加熱時間を数分から数秒に短縮できます。本当に速いのです。そして、これによってワークフロー全体が変わります。
どのようにしてこれらの装置を作るのか？
一般的なヒーターを高真空環境にそのまま置くことはできません。ガスが漏れ出すと、全ての製品が台無しになってしまいます。
そのため、私たちは真空中で使用できる特殊な石英製の容器やシールを使用します。
最も良い点は、熱が集中することです。ウェーハの特定の領域だけを加熱できるので、周囲の部品が損傷する心配がありません。これにより、シリコンの端が歪むこともなく、破損した部品も少なくなります。
注意点（何事にも欠点はある）
赤外線加熱も魔法の杖ではありません。エネルギーが非常に強く、速く作用するため、目標温度を超えてしまう可能性があります。PID制御が正確でなければ、目標温度を超えてしまいます。
そのため、表面温度をリアルタイムで監視するための高速応答型の温度計が必要です。また、冷却システムも十分にしっかりしていないと、ランプからの熱で真空シールが破壊されてしまいます。
結局のところ、赤外線加熱を採用することで、機械が加熱に費やす時間を節約でき、実際の加工に時間を割くことができます。