熱の無駄遣いをやめよう：なぜ半導体製造プラントには金製の反射器が適しているのか
もし本当に半導体製造プラントでカーボンニュートラルを実現したいのであれば、エネルギーの漏れを防がなければなりません。一般的な抵抗加熱方式は、単純に無駄が多すぎます。ウェハ自体を加熱する代わりに、ウェハの周囲の空気を加熱するだけです。
そこで、私たちは短波長のIRランプと金製の反射器を組み合わせる方法に切り替えました。部屋全体を加熱するのではなく、必要な場所だけに熱を集中させるのです。これは単純な変更ですが、クリーンルームの全体的なエネルギーコストを大幅に削減できます。
金の利点
市場にはアルミ製の反射器もたくさんあります。確かに安価ですが、高温になると性能が低下し、時間が経つにつれて反射能力も落ちてしまいます。一方、金は異なります。赤外線をより効果的に扱え、熱をシリコン部分に集中させ、機械のケース内に熱が入らないようにします。その結果、熱が集中されるため、ランプの出力を下げても目標温度を達成できます。
正直なトレードオフ
もちろん、金は安くありません。初期コストはアルミよりも高くなります。材料費がかかるため、最初の請求書にその分が反映されます。しかし、電気代が削減され、また、機械が巨大な暖房器具のように機能しないため、周辺の機器もそれほど冷却される必要がなくなります。つまり、コストを回収できるのです。
実際の環境での活用
「グリーンファクトリー」を作るのは、単にランプを交換するだけでは簡単ではありません。配線も正しく設計する必要があります。私たちは精密なPIDコントローラーを使って、温度が過剰に上昇しないようにしています。システムを調整せずに単に出力を上げると、フィラメントが早く壊れてしまいます。
正しく設定すれば、すべてがスムーズに進みます。ウェハも素早く温まり、サイクルも短縮されます。また、機械が無駄に電力を消費しなくなるため、実際の二酸化炭素排出量も減少します。本当に効果的です。