半導体製造における炭素排出量の削減：重要なのは熱がどこに行くかということです。
半導体工場では、精度が何よりも重要です。しかし、長年にわたり、私たちは従来の抵抗式ヒーターを使ってきました。これらはまるで巨大なエアヒーターのようで、ウェハを温める役割は果たしますが、同時に機械全体を温めるために多くのエネルギーが無駄に消費されてしまいます。
今では、そのような方式から脱却しています。赤外線加熱への移行は非常にシンプルです。つまり、目的物を迅速に適切な温度に持っていき、周囲の空気を温める必要がないのです。
なぜハウジングが重要なのか
世界で最も優れた加熱ランプを使っても、しっかりとしたハウジングがなければ意味がありません。私たちは高品質のステンレス鋼を使ってハウジングを作っています。これにより、熱サイクルによる膨張や収縮に耐えられ、変形することがありません。
しかし、耐久性だけが重要なわけではありません。ハウジングはまるで鏡のような役割を果たします。私たちは鋼板の放物線状の曲面を慎重に計算し、赤外線をウェハに直接当てるようにしています。
このようにして熱を集中させることで、熱がクリーンルーム内に広がることがありません。そして、これが大きな利点です。部屋の温度が下がるため、HVACシステムが余計な労力を使って温度を下げる必要がなくなります。ここで初めて、実際に炭素排出量が削減されるのです。
キロワットの無駄遣いを止めよう
赤外線加熱は異なります。これは放射熱です。空気を温めて、その熱が最終的に目的物に届くのを待つのではなく、赤外線は直接目的物に向かいます。
私たちは、このシステムを設計する際に、「ウォームアップ時間」をなくすようにしています。ツールが温度に達するのにかかる時間が短くなれば、1枚のウェハあたりに消費されるキロワット数も少なくなります。つまり、より効率的になるのです。
問題点：熱の管理
ただし、デメリットもあります。高密度の赤外線アレイは、局所的に非常に強い熱を発生させます。ステンレス鋼のハウジングでほとんどのエネルギーを反射できても、装置の背面には依然として大きな負荷がかかります。古いフレームにそのまま取り付けてもうまくいきません。冷却用のマニホールドが、その集中した負荷に耐えられるかどうかを確認する必要があります。
ここで重要なのは精度です。ハウジングが厳格な公差で作られていなければ、熱の集中点ができてしまいます。そして、熱の集中点があると、均一な加熱ができず、結果として廃棄されるウェハが増えてしまいます。
だからこそ、私たちは溶接の品質や表面の仕上がりにこだわるのです。これにより、何千回ものサイクルを繰り返しても、反射率が安定し続け、出荷されるウェハの品質が保証されます。