なぜ、無鉛半導体の硬化処理に赤外線を使用するのか？ 最近では、ウェーハ処理用の装置を設計するのはかなり面倒です。新しい無鉛化や環境配慮型の規制が多くあり、乾燥や硬化の過程で大きなプレッシャーがかかっています。多くの人々は依然として昔ながらの対流式オーブンを使っていますが、それは実際には部屋全体を温める巨大なヒーターに過ぎません。これはエネルギーの無駄遣いであり、正直、基板上に汚染物質が付着する原因にもなります。
だからこそ、私たちは赤外線を利用して硬化処理を行います。これの方がずっと合理的です。
重要なのは、熱がどこに行くかということです マイクロ波と従来のオーブンを比べてみてください。赤外線は空気を温めることはせず、直接ウェーハ上のフォトレジストや接着剤層を加熱します。エネルギーが直接材料に当たるため、数秒で目標温度に到達します。数分ではなく、数秒です。
これが、特別な努力をしなくても「グリーンエネルギー」の目標を達成できる秘密です。機械の壁や周囲の空気を温めるためにお金を払う必要はありません。エネルギーは必要な場所にしか行きません。また、非常に迅速なため、次の工程に移す前にウェーハを冷却する時間もほとんど必要ありません。
化学反応の管理 無鉛化というのは、単にはんだを交換するだけではありません。化学的なプロセス全体を考慮する必要があります。
赤外線を使用すれば、波長を調整することができます。赤外線のピークを、硬化剤が吸収するのにちょうど良い値に合わせることができます。これにより、基板が壊れることなく重合反応を起こすことができます。また、温度が制御不能になった時に発生する有害な揮発性有機化合物の放出も防げます。
しかし、注意点もある このような高精度な処理を行うには、もう少し注意が必要です。
赤外線は非常に速いため、「スキニング」という現象が起こる危険があります。これは、表面層が瞬時に硬化して下層の溶剤が閉じ込められてしまう状態です。これは望ましいことではありません。そのような事態を避けるためには、センサーアレイや温度上昇のパターンを正確に設定する必要があります。PID制御が遅ければ、温度が上昇しすぎてウェーハが歪んでしまいます。
私たちは、これらのシステムを、以前使われていた従来の加熱装置の代わりに使えるように設計しています。ただし、ウェーハの端で急速に温度が上昇するため、冷却ファンがその対応に追いつけるかどうかを確認しておく必要があります。