製造現場において、固体電池用ウェーハの加工工程では、温度変動を許容する余地はありません。わずか1度の温度偏差であっても、ウェーハ全体の均一性が損なわれてしまいます。また、過度に高温で加熱すると、ウェーハの形状が崩れてしまいます。私たちは、リソグラフィーや硬化処理の際の温度を一定に保つために、赤外線を利用した加熱装置を開発しました。これにより、ロットごと、シフトごとに安定した品質が得られます。
実際に重要なのは、確実に制御できることです。短波長の赤外線は、薄膜や基板に直接エネルギーを与えるため、迅速に加熱が行えます。また、活性領域全体での温度のばらつきは±0.1℃以内です。温度の再現性は±0.5℃であり、そのため、ソフトベイク、ハードベイク、ポストアプリケーションベイクといった各工程でも、再作業をすることなく規定値を達成できます。この装置はクラス1〜100のクリーンルームで使用可能であり、運転中に粒子が発生しないように設計されています。24時間365日の安定した運用を前提に設計されており、MTBFデータによって長期間の運用や予測可能なメンテナンスが可能になります。
この装置が優れている理由は、処理範囲が狭く、ラインでの処理時間が貴重だからです。設定温度に到達するまでの時間が短縮され、重要な寸法の精度も向上します。また、過剰な加熱や不足な加熱による廃棄物も減少します。赤外線は周囲のフレームではなく、対象物自体を加熱するため、電力消費も削減されます。さらに、製品の組み合わせに関わらず、温度分布が安定しているため、稼働時間も向上します。
実用上の注意点として、赤外線の性能は、被加熱体の放射率や反射率に依存します。コーティングされた基板や多層構造の場合、適切な条件を見つけるために、事前に熱的特性を確認する必要があります。一度条件を把握すれば、システムはほとんど変動なくその条件を維持します。しかし、材料ごとに一貫した結果を得るためには、この初期の調整が不可欠です。