なぜバイオセンサーやチップに赤外線を使用するのか？ バイオセンサーを作るときは、微妙なバランスを取らなければなりません。接着剤やフォトレジストを硬化させるためには十分な熱が必要ですが、熱が強すぎると生物学的な層が破壊されてしまいます。つまり、微妙なバランスが求められるのです。 そのため、私たちは赤外線ランプを利用します。従来の対流式オーブンのように部屋全体の空気を温めるのではなく、赤外線はエネルギーを直接基板に送り込みます。これにより、効率的でクリーンな加熱が可能になります。
物理学上の利点
従来の乾燥オーブンを考えてみてください。それは要するに巨大な熱風箱です。チャンバー内の空間を温めるだけで多くの電力が消費されます。また、ウェーハにほこりや汚れが付着しないように、高性能なフィルターが必要です。 一方、赤外線は異なります。材料の吸収帯に直接エネルギーを当てるため、瞬時に熱が得られ、同じく瞬時に冷却されます。 さらに、この方法は工場での運用においても優れています。燃焼ガスも発生せず、加熱素子からの不純物も出ません。単純に電力を供給し、光子を放出するだけです。
デメリット（完璧なものはない）
一般的には短波または中波の赤外線を使用します。センサーの薄膜層に熱が浸透するためには、表面だけでなく内部にも熱が届く必要があります。最も良い点は、高強度のランプを使えば、硬化処理を行うスペースを狭めることができ、結果として床面積を節約できることです。 しかし、注意が必要です。1平方センチメートルあたりの出力を高くしすぎると、センサーの有機部分が焦げてしまいます。これを防ぐために、PID制御を利用して温度を正確に管理します。温度を±2℃以内に保つ必要があります。少し調整が必要ですが、それだけの価値はあります。
実際のメリット
赤外線を使用することで、大きくて電力を多く消費する送風機に頼る必要がなくなります。HVACシステムにとっても好都合です。 さらに、ゾーン制御を利用すれば、実際に製品の上にあるランプだけに電力を供給することができます。不要な場所を温める必要がなくなります。 古いオーブンに比べて、設置も簡単で、クリーンルーム内の空気の流れもずっとスムーズになります。