ファブ内の二酸化炭素排出量を削減するために：なぜオゾンフリーのIRランプが最適なのか
半導体を製造するには、熱が不可欠です。正確で迅速な加熱が求められます。しかし、長年にわたり、私たちが用いてきた方法は…まあ、あまり効率的とは言えませんでした。
ほとんどの加熱装置は、強力な対流やオゾンを発生させるランプを利用しています。一見問題なさそうに思えますが、実際にはオゾンの管理は非常に難しいのです。空気を安全に保つために、大量のお金とエネルギーを消費して、クリーニングシステムや強力な換気装置を使わなければなりません。これは、最初にランプが引き起こした問題を解決するためだけに、余計な設備を導入することに他なりません。
ここがコツです。
通常の短波長IRランプは、185nmから254nmの範囲の光を放出します。この特定の波長は酸素分子を分解し、オゾンを生成します。これを防ぐために、特殊なドープ処理が施された石英製のケースを使用します。これはまるでフィルターのようなもので、オゾンを生成する「有害な」UV光を遮断しつつ、熱だけを通過させます。
オゾンを除去すれば、高エネルギーを要する排気システムや、巨大なオゾン分解装置も不要になります。その結果、ウェーハ1枚あたりの電力消費量が大幅に減少します。これは地球にとっても良いことですが、電気代の面でもメリットがあります。
でも、これは魔法ではありません——デメリットもあります。
これらのランプは非常に高密度です。熱を必要な場所、つまり基板に直接与えるので、機械全体を加熱して無駄にすることはありません。速度も非常に速いのです。
しかし、小さな管を通じて大量の電力を送るため、ランプ自体がとても熱くなります。冷却システムを適切に設計しなければ、問題が発生します。風量が不足すると、フィラメントが壊れてしまいます。つまり、極めて高い効率を得る代わりに、冷却システムが十分に機能するようにしなければならないのです。
切り替える方法
最も良い点は、ほとんどの既存のシステムでは、基本的にそのまま交換できるということです。全ての設備を再構築する必要はありません。化学的なクリーニングも不要になります。
「グリーンファクトリー」という言葉を聞くと、複雑に思えるかもしれませんが、これは単純な常識に過ぎません。周辺機器が少なければ、消費される電力も少なくなります。消費電力が少なければ、占有スペースも小さくなります。これは、現実世界で実際に機能する単純な数学的計算です。