クリーンルーム内での輸送用カートが十分に温ま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、「待つ」という作業の苦しさを知っているはずです。ウェーハやキャリアは、次の工程に進む前に一定の温度に達していなければなりませんが、その輸送過程で時間がかかってしまいます。
私が訪れたほとんどの工場では、依然として熱風循環方式が使われています。これは古い方法です。しかし問題は、強制送風では効率が悪いという点です。つまり、空気が温まるのを待ち、さらにその空気がウェーハに伝わるのを待つというわけです。これは貴重な時間の無駄遣いです。
赤外線を利用しましょう。 赤外線加熱では、空気を介さずに直接対象物の表面にエネルギーを送り込みます。温かい部屋に立って手を温めるのと、キャンプファイヤーの前で手を温めるのとの違いを想像してみてください。それがクリーンルーム内の輸送用カートで起こることです。熱がウェーハにほぼ即座に伝わります。数枚のウェーハを温めるために部屋全体を温める必要はありません。
もし、100℃の温度が必要な場合でも、赤外線なら数秒で目標温度に到達します。これにより、長い待ち時間を短縮できます。
実際の構造 これを実現するために、短波または中波の赤外線発振器をカートのフレームに直接取り付けます。出力密度を高く保つことで、装置全体のサイズを小さく抑えることができます。
注意点としては、赤外線の反応速度が非常に速いということです。そのため、正確なPID制御が必要であり、センサーもウェーハの近くに設置する必要があります。そうしなければ、システムが「温度が高すぎる」と判断する前に、目標温度を超えてしまいます。
ハードウェアについては、石英製の要素を使用します。これらは粒子を放出したり、ガスを漏らしたりしないため、クリーンルームに最適です。
注意点 ただし、赤外線も万能なわけではありません。直線的な範囲内でしか効果がありません。
もしカートに多くのキャリアが詰まっている場合、前方のキャリアは十分に温まりますが、中央のキャリアはあまり温まりません。単純にファンをランプに置き換えるだけでは不十分です。
ランプの配置には工夫が必要です。時には、反射板を使って熱を遠方の領域に送る必要があります。そうしないと、一部のウェーハは完璧に温まりますが、他のウェーハはほとんど温まらないという問題が生じます。