空気を加熱するのをやめよう：セミトロリーを温めるためのより良い方法
半導体製造工場でカーボンニュートラルな目標を達成しようと思うなら、エネルギーの無駄遣いをやめなければなりません。その最大の原因は、従来の対流式ヒーターです。これらのヒーターは、数個の部品を安定させるために、クリーンルーム全体を温めようとします。まるで、コーヒーを温かく保つために家全体を暖めるようなものです。
だからこそ、私たちはトロリーに直接内蔵されている短波赤外線ランプを使用しています。空気を温める代わりに、ウェーハがある場所だけを正確に温めるのです。
なぜ赤外線が効果的なのか
実は、空気は熱の伝導性が非常に悪いのです。赤外線ランプを使えば、中間媒体を介さずに直接加熱できます。石英・ハロゲン素子を使えば、対象面にほぼ瞬時に熱が届きます。
速いのです。本当に速いのです。つまり、準備時間が短縮され、各工程ごとに大量の電力を消費する必要がなくなります。
クリーンさの維持
クリーンルームでは、どんなヒーターでも使えるわけではありません。そうしたら、微粒子やガスが発生してしまいます。そのため、高純度の石英製のケースを使って、環境を清潔に保っています。また、素子にコーティングを施して、熱の波長を調整しています。これにより、トロリーの筐体が過度に熱せられることがないようにしています。
さらに、これらのランプは「オンデマンドでの加熱」を可能にしています。トロリーが動き出した瞬間にのみ、センサーの反応に基づいてランプが動作します。つまり、24時間ずっとファーネスを動かしているわけではなく、実際に加熱が必要な時だけ電力を使うのです。
難しい点
ただし、すべてが簡単にできるわけではありません。高密度の赤外線アレイは、強力で局所的な熱を発生させます。小さな空間に多くのワット数の電力を投入すると、トロリーが変形したり、空気が急激に膨張してクリーンルームの警報が鳴ったりする可能性があります。ワット数、空気の流れ、そしてトロリーが耐えられる範囲のバランスを見つける必要があります。
しかし、そのバランスをうまく取れば、常にエネルギーを消費する状態から、精密な加熱装置へと変わります。理にかなっているのです。