半導体製造工場では、カーボンニュートラルの目標を達成するために大変な努力が求められています。しかし、実際にはウェーハを乾燥させる過程で、かなりのエネルギーが無駄に消費されているのです。 私はよくこんな光景を見かけます。依然として、大きな対流式オーブンや古めかしい加熱要素が使われているのです。これは非効率的です。本来重要なのはウェーハだけなのに、チャンバーや周囲の空気を温めるために莫大なエネルギーが消費されてしまいます。
IRセンサーによる真の効果 私が製造工場に行って乾燥工程を点検するとき、最初に確認するのは「熱の遅延」です。 考えてみてください。対流方式では、まず空気を温めてから、その空気がウェーハを温めます。これには時間がかかります。一方、赤外線方式では、中間段階を省略し、電磁波を通じて直接ウェーハの表面にエネルギーを送ります。 短波長の赤外線を使用すれば、装置の壁や周囲の空気にエネルギーを無駄に消費することがなくなります。1枚のウェーハあたりのエネルギー消費量も減少します。それだけです。
適切な設定の重要性（そして失敗するポイント） ただヒーターを交換しただけでは不十分です。そんな簡単な話ではありません。 実際にカーボンフットプリントを削減するためには、波長を正しく合わせる必要があります。もし赤外線発生源の波長が、ウェーハや乾燥したい物質の吸収スペクトルに合っていなければ、電力を無駄に消費するだけです。 一般的には、高密度の石英ランプを使用します。なぜかというと、急速に温度を上げたり下げたりできるからです。バッチ間の待機時間中でも、ヒーターが常にフル稼働する必要はありません。 しかし、問題点もあります。高強度の赤外線は非常に熱くなります。特にランプの端付近がそうです。冷却ファンや水冷装置を手抜きしてしまうと、マウントブラケットが変形したり、コネクタが壊れたりする可能性があります。これは避けたい問題です。
「グリーン」指標への影響 対流方式から赤外線方式に切り替えると、数字が大幅に改善されます。 1単位あたりの消費電力が減少し、乾燥ステーションが占めるスペースも少なくなります。また、ヒーターの稼働時間が短くなるため、電力消費量も減少し、CO2排出量も低下します。 ウェーハの処理速度も上がり、カーボンスコアも実際の数値に近くなります。これはまさに Win-Win です。