半導体製造工場における二酸化炭素削減：なぜ赤外線加熱が効果的なのか
半導体製造工場でカーボンニュートラルを実現しようとする場合、乾燥工程に目を向ける必要があります。この工程はエネルギー消費が激しいのです。従来の対流式オーブンでは、数枚のウェーハを乾燥させるためだけに、部屋全体を加熱してしまいます。これは無駄遣いです。
私たちは、より良い方法を見つけました。それが、目的を絞った赤外線加熱です。
物理的な原理
空気を加熱する代わりに、短波長の赤外線ランプを使用します。エネルギーは直接ウェーハの表面に届きます。中間媒体がないため、部屋全体を加熱する必要もありません。
赤外線が水分に当たると、水分はすぐに蒸発してしまいます。ほぼ瞬時のことです。大量の空気が適切な温度になるのを待つ必要がないため、大幅な省エネが可能です。また、機械が停止している間も電力を消費することがありません。
適切な仕様の設定
単にランプを交換するだけでは不十分です。それは初心者の間違いです。
使用するワット数や波長は、使用する基板上の物質に合わせて調整する必要があります。もし波長が水分子がエネルギーを吸収する方式に合っていなければ、結局は機械の金属部分だけが加熱されてしまいます。それでは効率的ではありません。
私たちは、エミッタ材料の調整に多くの時間を費やしています。目的は簡単です。エネルギーを水にだけ届けることです。
また、乾燥サイクルが速ければ、ランプが電力を消費する時間も短くなります。1枚のウェーハあたりにどれだけの電力が消費されるかを計測するのです。最終的には、それが排出量が実際に減少しているかを示す唯一の指標になります。
実際の課題
しかし、これは魔法ではありません。
高強度の赤外線は大量の熱を放出します。生産性には役立ちますが、冷却システムにとっては大変な負担になります。もし冷却システムがその熱に対応できなければ、プロセスが不安定になってしまいます。
バランスを取る必要があります。確かにヒーターでのエネルギー消費は減りますが、その分、冷却ファンやポンプに更多くのエネルギーが必要になるかもしれません。
私たちが重視するのは、純粋な利益です。総エネルギー消費量が減れば、それで成功です。他のことは些細なことです。