より優れたバイオセンサー、より少ない廃棄物：なぜ私たちが赤外線を利用するのか
バイオセンサーを作るには、バランスを取る必要があります。正確な硬化や乾燥処理が求められますが、従来の対流式オーブンでは、まるで家全体を温めてからトースト1枚を温めるようなものです。これでは時間がかかり、装置も大きくなり、莫大なエネルギーが無駄になります。
だからこそ、私たちは赤外線ランプシステムを採用しているのです。
熱を正確に必要な場所に送る
こんなに薄い層を扱うときは、単純に熱を当てるだけでは不十分です。ウェハ全体の温度が均一でなければ、多くの材料が無駄になってしまいます。
赤外線の場合は異なります。大きなチャンバー内の空気を温めるのではなく、放射熱を直接基板に送り込みます。このシステムを使えば、短時間で効率的に加熱できます。もう、巨大な空気の塊が適切な温度になるのを待つ必要はありません。
パターンの調整
そのために、私たちは短波長の赤外線エミッターを使用しています。その理由は、これらのエミッターが材料の奥深くまで浸透するからです。その結果、硬化処理がずっと速く進みます。
しかし、注意点もあります。単一の大きな光源を使うのではなく、ゾーン制御方式を用います。ウェハの端辺が熱を失う場合、周囲のランプの出力を上げるだけです。そうすれば、センサーアレイ全体が均一な温度を保てます。
デメリットとその解決策
ただし、生産速度を上げるために高出力のランプを使うと、装置が過熱してしまいます。端子部分が非常に高温になってしまいます。
冷却装置が十分でなければ、フィラメントが破損してしまいます。これは単純な物理的な問題です。あれだけのエネルギーを放出するなら、筐体から熱を逃がさなければなりません。そうしないと、装置自体が壊れてしまいます。
二酸化炭素排出量の削減
最も良い点は、工場全体に与える影響です。従来の炉では数時間かかって温度が上がりますが、赤外線を使えば数秒で済みます。機械を稼働させ続けるために無駄に電力を消費する必要もありません。1単位あたりの電力消費量が大幅に減少します。
これは、生産性を損なうことなく、環境目標を達成できるシンプルな方法です。理にかなっています。