工場内の二酸化炭素排出を削減するには：なぜUHP赤外線ランプが有効なのか
半製品を製造している方なら、カーボンニュートラルという目標を達成するための圧力がいかに大きいかご存知でしょう。それは単なる企業の義務ではなく、巨大なエネルギー問題でもあります。その廃棄物の多くは、熱処理工程に潜んでいます。
長年にわたり、私たちは従来の抵抗加熱方式に頼ってきました。問題点は、ウェーハを所定の温度にするためにチャンバーの壁全体を加熱しなければならないことです。まるで、ピザを温めるために家の中のすべてのヒーターを使うようなものです。
だからこそ、私たちは超純度のUHP赤外線ランプを採用しました。空気や壁を加熱するのではなく、ウェーハ自体を直接加熱するのです。
これが秘密です。
これらのランプは短波長の赤外線を利用しています。対流は遅く、ガスの動きに依存しますが、この石英管から放出される光子は瞬時にウェーハ表面に当たります。高いパワー密度を持つため、ウェーハの温度上昇時間も非常に短縮されます。高温状態で長時間待つ必要がないため、1枚のウェーハあたりの消費電力量も減少します。これは地球にとっても、電気代の面でも良いことです。
しかし、適当なランプを使ってはいけません。
UHP環境では、「ガスの放出」という問題があります。わずかな不純物があっても、生産したウェーハ全体が廃棄物になってしまいます。そのため、金属不純物がシリコンに混入するのを防ぐために、水酸基含有量が非常に低い合成石英を使用しています。
これらのランプの清掃は、ppbレベルまで行われます。もし安価な一般産業用ランプを使おうとすれば、生産性が低下してしまいます。簡単に言えば、そういうことです。
もちろん、妥協点もあります。
これらのランプは非常に強力なため、より高い熱フラックスが発生します。二酸化炭素排出量は減少しますが、冷却装置の負担は増えます。ランプの周辺で発生する局所的な高温に対応できるように、冷却システムをしっかり整える必要があります。
良い点は、これらのランプは既存のCVDやアニーリング装置にそのまま置き換えられることです。特別な改造は不要です。
このようにして、熱の流れを制御し、ウェーハの温度上昇時間を短縮することで、工場全体のエネルギー消費を削減できます。これは、生産速度を落とさずに環境に優しい方法です。