なぜ金コーティングされた赤外線ランプがファブにとって適しているのか
半導体製造に携わったことがある人なら、適切な温度制御を実現するのがいかに難しいかを知っているでしょう。ちょっとしたミスやわずかな温度上昇でも、大量のウェーハが廃棄処分になってしまいます。本当にストレスの多い作業です。
ほとんどの場合、従来の抵抗式オーブンが使われますが、これらはエネルギー消費量が多いのが欠点です。そのため、私たちは金コーティングされた赤外線ランプを利用しています。
金コーティングの魔法
基本的な仕組みはこうです。通常の石英ランプは熱を全方位に放出しますが、金コーティングを施すことで状況が変わります。金は長波長の放射線を反射させ、それをフィラメントに戻します。これにより、エネルギーが狭い範囲内に集中します。
つまり、機械全体を加熱して無駄なエネルギーを消費する代わりに、エネルギーはウェーハに直接届くのです。その結果、加熱にかかる時間が短縮され、装置もスペースヒーターのように感じられなくなります。
小さなスペースで大きな効果を発揮
ファブでは常にスペースが貴重です。私たちは、少量のスペースで大量のエネルギーを供給できるようにこのランプを設計しました。
熱密度が高いため、加熱領域を小さくすることができます。つまり、大量の空気を温めるための時間やエネルギーを無駄にすることがありません。直接ターゲットにエネルギーを送ることができるのです。
ただし、注意点もあります。電力消費量が非常に大きいのです。極めて小さな領域に大量のエネルギーを送るため、電源装置は十分に信頼性が必要です。電圧の変動があると、温度の変動が起こります。そして、ご存知の通り、そのような変動が歩留まりを低下させる原因になります。
コストと二酸化炭素排出量の削減
最近は「グリーンファクトリー」について話題になっていますが、現実的には、1枚のウェーハあたりの電力消費量が重要です。
この直接伝達方式の利点は、部品を加熱するだけで、部屋全体を加熱しない点です。これにより、電気代が大幅に削減され、HVACや冷却システムへの負担も軽減されます。
もちろん、初期投資は高くなります。金は安くありません。しかし、短縮されたサイクルタイムや月間の電力コストの削減を考えれば、通常は1年以内に元が取れます。
これは、生産ラインをより効率的に運営するための賢い方法です。