バイオセンサーの製造において、正しい温度を維持することは非常に重要です。もしバイオセンサーの製造に携わったことがあるなら、その扱いがいかに難しいかご存知でしょう。温度調節を間違えると、基材が変形したり、化学薬品が効果を発揮しなくなったりします。まさに悪夢です。
だからこそ、私たちは古くから使われてきた対流式オーブンを使わなくなりました。それらはあまりにも遅く、精度も低すぎます。代わりに、赤外線システムを利用しています。赤外線の利点は、対象物に直接エネルギーを当てられる点です。小さなウェーハを温めるために部屋全体を温める必要がないのです。
なぜ赤外線が効果的か
現代の工場では、推測は敵です。正確なデータが必要です。 赤外線ランプを使用すると、電力供給量を表面センサーと直接結びつけることができます。これにより、ウェーハがどれだけの熱エネルギーを吸収しているかをリアルタイムで把握できます。これにより、推測の余地がなくなります。
作っているものに応じて、短波長または中波長の赤外線を使用します。短波長は速く作用し、表面に即座にエネルギーを当てることができます。これは薄膜形成において非常に役立ちます。もし温度上昇が遅すぎると、バッチ処理が終わる前にセンサーの感度が低下してしまいます。
ハードウェアの問題点
ただ高功率のランプを設置すればいいわけではありません。これらの装置は大量の廃熱を放出します。 もし冷却システムが十分でなければ、熱が装置内部に留まってしまい、精度が低下します。これは大変な問題です。最初のセンサーは正常に動作しても、最後のセンサーは使い物にならなくなります。 これを解決するために、特定のコーティングが施された石英製の容器を使用します。これにより、エネルギーが表面で反射するのではなく、必要な層に届くようになります。
大規模生産での活用
スマートファクトリーでは、モドバスやイーサカットを使ったコントローラーを使用します。 これにより、熱の状態をデジタルで把握できます。これは大変便利です。もしランプの明るさが低下したり、壊れたりした場合、システムがすぐに警告を発します。そうすれば、高価なセンサーを廃棄する前に問題を発見できます。これにより、手作業でのチェックが、単なるデータとして処理されるようになります。