なぜ、無鉛洗浄工程で赤外線を使用するのか
半導体業界では、「グリーン」で無鉛の基準へと移行しようとしています。これは、洗浄工程の乾燥段階でも明らかに見て取れます。
長い間、私たちは対流式オーブンを利用してきました。しかし正直言って、数枚のウェハを乾燥させるためだけに巨大なチャンバーを加熱するのはエネルギーの無駄です。そのため、私たちは赤外線ランプを採用するようになりました。このランプは空気を温めるのではなく、ウェハの表面に直接光を当てます。そうすれば、大きな空調装置が不要になり、クリーンルームの二酸化炭素排出量も減ります。
乾燥の仕組み
洗浄中は、水分や化学物質の残留が問題になります。それを解決するために、防水処理が施された赤外線ランプを使用します。通常のランプを使うと、水分が原因で短絡やフィラメントの酸化が起こり、機器が壊れてしまいます。
実際の魔法は、放射エネルギーにあります。光子がウェハ表面の液体膜を直接通過し、水分子を振動させて急速に蒸発させます。実に速いのです。ほとんどのシステムでは、数秒で適切な温度に到達します。これにより、ウェハに水滴や「乾燥による汚れ」が付着するのを防げます。これは、チップの品質を低下させ、頭を悩ます原因になります。
湿潤な環境への対応
通常の石英管では、湿潤な環境に耐えられません。そのため、電極を密封し、特別なコーティングを施して回路を完全に乾燥させる必要があります。
私たちは、高強度の短波長の赤外線を使用します。これにより、熱が基板の表面に集中します。
デメリット（完璧なものはない）
もちろん、赤外線も万能なわけではありません。それにも課題があります。
このランプは強烈な局所的な熱を発生させます。もしコンベヤの速度が不適切だったり、出力が高すぎると、ウェハが過熱したり、フォトレジストが焼けてしまったりします。つまり、ラインの速度と出力をうまく調整する必要があります。
また、チャンバーの壁面から反射する熱も忘れてはいけません。その反射熱に対処できる冷却装置が必要です。さもなければ、機器が壊れてしまいます。