半導体製造工場で炭素排出量を削減したいのであれば、古い加熱方式を見直す必要があります。それらは時代遅れです。最も大きなメリットは、重くて使いづらい対流式オーブンを廃止し、効率的な赤外線加熱に切り替えることです。
空気を加熱するのはやめよう
伝統的な加熱方式は無駄が多いです。部品を熱するために、チャンバー内の空気全体を温めるのにエネルギーが消費されてしまいます。これは過剰な対応です。 一方、赤外線加熱は違います。電磁波を使ってエネルギーを直接ウェーハや基板に送り込みます。これは劇的な違いです。ウェーハの加熱時間を数時間から数秒に短縮できます。 グリーンファクトリーを構築する際には、波長が重要になります。短波長の赤外線は材料の奥深くまで浸透します。中波長は表面の硬化に適しています。私たちは、余計なエネルギーを使わずに正確な温度を維持できるように設定しています。そうすれば、サイクルが終了するとすぐに電力の消費が止まります。無駄なエネルギーがありません。
ハードウェアの現実
私たちが使用している製造用ランプのほとんどは、ハロゲンフィラメントを内蔵した石英製のケースを使用しています。これにより、迅速な加熱が可能ですが、欠点もあります。それは、装置が高温になることです。 高ワット数の管を狭いスペースに押し込むと、冷却が重要になります。ファンや熱交換器が十分に機能しなければ、フィラメントが早期に破損する可能性があります。 また、接続部分も重要です。緩んだ接続は抵抗を生み出し、その抵抗が端子で熱に変わります。これが故障の原因になります。
KPIに与える影響
結局のところ、赤外線加熱に切り替えることで、1枚のウェーハあたりの電力消費量が減少します。 また、装置のサイズも小さくなります。つまり、クリーンルームのスペースを節約でき、それは大きな節約になります。 古い抵抗加熱器を取り替えることで、サイクルによってはエネルギー消費を30％から50％削減できます。これは、生産ラインの速度を落とすことなく、カーボンニュートラルを実現するための簡単な方法です。