クリーンルームでの二酸化炭素削減：ウェーハを加熱するためのより効率的な方法
半導体製造について正直に言えば、これは非常にエネルギーを消費するプロセスです。これまでは、ウェーハを適切な温度に保つために、チャンバー全体を加熱するという方法が用いられてきました。これは無駄なエネルギーの使用に他なりません。まるで、ピザ1枚を温めるために家全体を温めるようなものです。
そこで役立つのが、真空対応の赤外線加熱です。空気やその欠如した状態を温めるのではなく、熱を直接ウェーハに当てるのです。これにより、工場の二酸化炭素排出量を削減できます。
原理
真空状態では対流を利用することはできません。したがって、放射や伝導に頼るしかありません。私たちが開発した赤外線ランプは、短波長の放射を放出し、それが基板の内部に深く浸透します。その結果、目標とする温度に到達するのがはるかに速くなります。機械が停止している時間が減り、実際に生産が行われる時間が増えます。また、高ワット数のランプを使うことで、全体のサイズも小さくなります。必要なエネルギーを得られる一方で、大型のハードウェアは不要になります。
より環境に優しい工場の構築
カーボンニュートラルを実現したいのであれば、「無駄なエネルギーの消費」を減らす必要があります。赤外線加熱はほぼ瞬時に効果が現れます。オーブンを数時間かけて予熱する必要はなく、スイッチを入れるだけで数秒で作動温度に達します。
また、特定の石英製のケースやハロゲンフィラメントを使用することで、エネルギーが材料が吸収しやすい波長になるようにしています。エネルギーはウェーハに届き、チャンバーの壁には届きません。これは理にかなった方法です。
デメリットとその対処法
ただし、高強度の赤外線を使うと、ランプの端部分で多くの熱が発生します。処理時間を短縮するために高ワット数のシステムを使う場合、水冷システムを十分に整備する必要があります。もし接続部が過度に熱くなると、フィラメントが早期に破損してしまいます。これは簡単な問題ですが、しっかり対処する必要があります。
結局のところ、赤外線加熱に切り替えることで、1個のウェーハあたりに必要なエネルギー量が削減されます。これは、生産速度を落とすことなく、クリーンルームをより環境に優しいものにするための簡単な方法です。