半製品の炭素排出量を削減する：なぜ真空式赤外線ヒーターが有効なのか
まずは熱バランスについて話しましょう。半導体製造工場において、熱バランスは非常に重要です。しかし、依然として従来の抵抗加熱方式を使っている場合、1枚のウェーハを適切な温度にするために、チャンバ全体を加熱する必要があります。これは大変なエネルギーの無駄であり、工場の炭素排出量が高くなる大きな原因です。
私たちはより良い方法を見つけました。それが真空対応型の赤外線ヒーターです。チャンバ全体を温める代わりに、熱を直接ウェーハに送り込みます。
熱の原理
真空環境下では、対流による熱伝達はありません。つまり、放射と伝導だけが熱を伝える手段です。
私たちは短波長の放射ランプを使用します。これにより、チャンバの壁を温めることなく、直接基板上に熱が届きます。これはずっと効率的な方法です。エネルギーが必要な場所に正確に行くため、温度上昇にかかる時間も大幅に短縮されます。
より速いサイクル。より少ない電力消費。シンプルです。
ただの電球ではダメ
市販の電球をそのまま使うわけにはいきません。それは災害を招くことになります。
私たちは高純度の石英製のケースを使用します。安価なヒーターから発生する汚染物質がウェーハを台無しにしてしまうからです。また、PIDコントローラーを併用することで、目標温度を超えることがありません。さらに、ランプの端に適切な冷却装置がなければ、フィラメントが早く焼け尽きてしまいます。
スピードとストレスのバランス
最も良い点は、「熱慣性」を排除できることです。巨大な金属塊が温まるのを待つ必要がないので、迅速に作業を進めることができます。これにより、炭素排出量も即座に減少します。
しかし、注意すべき点もあります。出力密度を慎重に調整する必要があります。出力が強すぎると、温度勾配が急になり、ウェーハが歪んでしまいます。300mmの表面を平らに保つためには、ランプの配置や出力を適切に調整する必要があります。
つまり、スピードとウェーハの構造的安定性の間のバランスを取る必要があります。うまく調整できれば、高速で、環境に優しく、信頼性の高いシステムが実現できます。