ファブ内の二酸化炭素排出を削減するために：なぜ赤外線硬化法が最適なのか
正直言って、半導体製造ファブは莫大な電力を消費する場所です。その電力の行方を見てみると、その大部分が熱処理に使われているのです。
長年にわたり、一般的に使われてきたのは大型の対流式オーブンでした。しかし問題点は、ウェーハを適切な温度にするために、空気やオーブンの壁を加熱するために多くのエネルギーが浪費されてしまうことです。これは無駄なんです。
だからこそ、私たちは認証済みの赤外線硬化ランプを使用しています。部屋全体を温める代わりに、赤外線は直接ウェーハやフォトレジストに当たります。これにより、エネルギーの無駄がなくなります。
エネルギー節約の仕組み
通常のオーブンを考えてみてください。速度が遅く、大量の空気を加熱する必要があり、毎秒熱が失われてしまいます。一方、私たちの赤外線システムは短波放射を利用しており、熱がほぼ瞬時に基板に届きます。待つ必要がないのです。このため、サイクルタイムが短縮され、機械が何時間も動き続ける必要がなくなります。
また、これらのランプは高い出力密度を持っているため、エネルギーを集中させることができます。その結果、加熱装置自体が小さくなります。そして、大量の廃熱が発生しないため、空調システムもそれほど負担をかけずにファブを冷却できます。
実際の設置方法と注意点
これらのランプはクリーンルーム用に特別に作られています。つまり、ガスの放出や粒子の飛散がないのです。高純度の石英製のケースを使用しているのは、汚染によって製造工程が台無しになるのを防ぐためです。
しかし、電気的な面では注意が必要です。これらの高出力ランプは、点灯した瞬間に大量の電力を消費します。もし電力供給システムがその負荷に耐えられなければ、絶えずブレーカーが落ちてしまいます。
さらに、短波赤外線は非常に強力です。もしコンベヤーベルトが数秒間止まってしまったら、すぐに温度が上昇してしまいます。そのため、安全装置を設置する必要があります。コンベヤーベルトが止まった瞬間に、電力が切れるようにしなければ、ウェーハが焦げてしまいます。
実際の効果
結局のところ、赤外線硬化法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削減されます。これは、二酸化炭素排出量を減らすための簡単な方法です。
最も良い点は、通常、古い硬化装置と交換するだけで済むことです。生産ラインを完全に壊して再構築する必要はなく、生産効率が向上し、排出量も減少します。