なぜ半導体洗浄工程で赤外線ランプを使用するのか
半導体製造工場で「グリーン化」を図るというのは、単に規制を満たすためだけではありません。有害なVOCの削減や、過剰なエネルギー消費の抑制が目的です。そのため、乾燥用には防水機能を持つ赤外線ランプが使用されています。
具体的には、従来の熱風乾燥方式では空気や部屋全体を加熱する必要がありますが、赤外線ランプはウェハー自体に直接作用します。つまり、より効率的なのです。
エネルギーの無駄を削減
従来の熱風乾燥方式はエネルギーを多く消費します。周囲の温度を一定に保つだけでも莫大なエネルギーが必要です。一方、赤外線ランプは短波または中波の放射を送信し、ウェハー上の液体膜を貫通させて水分子を振動させ、瞬時に蒸発させます。非常に高速での乾燥が可能です。
急速に加熱されるため、1枚のウェハーあたりに必要な電力も大幅に削減されます。また、燃焼ガスや溶剤も発生しないため、クリーンルームの環境もより良くなります。
「濡れた領域」への対応
洗浄ステーションは本来、湿った環境です。通常の赤外線ランプを使うと、水滴が当たるとすぐに故障してしまいます。熱衝撃が大きな問題です。
これを解決するために、特殊な石英製のカバーや密封された端子を持つランプが使用されます。これにより、湿気が電極に触れるのを防ぎます。このランプを洗浄タンクの真上に設置すれば、蒸気や飛び散った液体による故障の心配もありません。
バランスの取り方
ただし、高ワット数の赤外線ランプは強力な威力を持っています。そのため、冷却システムに大きな負荷がかかります。コンベヤーベルトの速度が遅すぎると、ウェハーが過熱したり、フォトレジストが損傷したりする可能性があります。ですから、ワット数とベルトの速度の間で適切なバランスを見つける必要があります。
このバランスが取れれば、大型でエネルギーを多く消費する乾燥装置は不要になります。結果として、よりコンパクトな設備が実現し、環境にも優しい製造ラインが作れます。