ファブ内でのエネルギー漏れを防ぐ方法
もし半導体製造ラインにおいてエネルギー消費量の診断を行ったことがあるなら、どこでエネルギーが無駄になっているかはすぐにわかるでしょう。通常、それは乾燥工程です。ほとんどのファブでは、チャンバー内の空気をすべて加熱することでウェーハ上の水分を除去しようとしています。これは、製品に水滴が付着しないようにするためだけに、大量のエネルギーが必要とされます。
しかし、もっと良い方法があります。空気を加熱する代わりに、ウェーハ自体を直接加熱するのです。そこで役立つのが短波赤外線ランプです。
中間プロセスを省略する
赤外線ランプは空気のことは気にしません。電磁波を直接ウェーハ表面の水分子に送り届けます。その結果、装置の内壁を温めるための無駄なエネルギー消費がなくなります。
さらに、赤外線は即座に効果を発揮します。ウェーハがその領域に入った瞬間に加熱を開始し、ウェーハが出て行った瞬間に加熱を停止できます。これにより、次の部品を待っている間に無駄にエネルギーが消費されることがありません。
バランスを取ること
ただ単に出力を上げるだけでは不十分です。適切な蒸発率を得るためには、高い出力密度が必要です。しかし、これには少し問題があります。出力が強すぎると、ウェーハの端に熱ストレスがかかる可能性があります。したがって、実時間で過熱を防ぐ制御システムが必要です。また、冷却ファンも忘れてはいけません。もし冷却ファンが十分に機能しなければ、放射熱によってクリーンルームの温度が上昇してしまいます。これは避けたいことです。
地球にとってのメリット
古いガス燃焼式や頑丈な電気式のオーブンを、目的に合った赤外線ランプに置き換えることで、1枚のウェーハあたりのエネルギー消費量が大幅に減少します。大量生産のファブでは、このような小さな改善が積み重なり、毎年多量のCO2が大気中に放出されるのを防ぐことができます。これにより、手間がかかり、騒音の多いプロセスから、効率的で静かなプロセスへと変わります。サイクルタイムも短縮され、エネルギー費用も合理的になります。