なぜバイオセンサーに赤外線を使用するのか？ バイオセンサーを作る際には、微妙なバランスを保つ必要があります。接着剤やポリマーを硬化させるためには十分な熱が必要ですが、熱を過度に与えてしまうと、生物学的な試薬がダメになってしまいます。つまり、非常に微妙なバランスが求められるのです。 そこで、私たちは赤外線ランプを使用します。大きなオーブンを使って熱を送り込む代わりに、赤外線はエネルギーを直接基板に送り届けます。これにより、無駄な空間がなく、空気が温まるのを待つ必要もありません。
有害物質の排除 従来の乾燥方法では、重金属触媒やVOCを放出する溶剤が使われます。これは肺や地球環境にとって良くありません。 しかし、赤外線では異なります。ランプの光をポリマー分子の振動パターンに合わせることで、化学的な架橋反応を促進します。まるでラジオの周波数を正確に合わせるようなものです。これにより、危険な化学薬品を使わずに、純粋で完全な硬化が実現します。
速度と「焼ける」という問題 対流式オーブンは遅いです。適切な温度に達するのに時間がかかります。一方、赤外線ランプは数秒で目的の温度に到達します。 速度が速いため、ウェーハ1枚あたりの消費電力も大幅に減少します。通常は短波長の赤外線を使用します。そうすれば、センサー層を素早く通過できます。また、大きな断熱箱を温めるのを待つ必要がないので、装置も小さくできます。実験台のスペースも有効活用できます。 ただし、注意点もあります。赤外線は強力です。注意しないと、気づかないうちにバイオアクティブ層が焼けてしまいます。そのため、温度を厳密に管理するために閉ループ型のセンサーを使用します。単に設定して放置するだけではいけません。
工程の簡素化 半導体業界では現在、「グリーン」基準が求められています。赤外線はその要件にぴったりです。燃焼ガスも出ず、二酸化炭素の排出も少ないため、より環境に優しい方法です。 依然として古くてエネルギー消費の多い加熱装置を使っている人にとって、赤外線への切り替えは大きなメリットです。数分かかっていた硬化処理が数秒で完了します。より多くのセンサーを生産でき、環境規制の問題も解決されます。理にかなっています。