スマートファブでUHP赤外線ヒーターを実際に活用する方法
半導体工場を運営しているなら、UHPヒーターランプが熱エネルギー供給のために不可欠な存在であることはご存知でしょう。しかし、私たちが「インダストリー4.0」の環境へと移行する中で、重要なのは単に熱を供給することだけではありません。重要なのは、その熱をどれだけ迅速に制御できるかです。
従来の抵抗加熱から高効率な赤外線加熱へと移行することは、データ処理や応答時間の面で大きな進歩です。
赤外線の素晴らしさ
赤外線の特徴は、直接作用する点です。ランプとウェーハの間に中間媒体や空気、ガスが存在しないのです。私たちは、材料が実際に吸収したい特定の波長の光を出すようにこのランプを設計しています。その結果、熱を瞬時に上げたり下げたりすることができます。PLCで電力をリアルタイムに調整できれば、恐ろしいほどの温度上昇の問題も解消されます。実に便利です。
高品質な素材の重要性
このランプには高品質の合成石英が使用されています。なぜなら、ガスが漏れ出ると大変なことになるからです。ガラス内にわずかな不純物があれば、一括りのウェーハが台無しになってしまいます。これは一度犯してしまうと二度と元に戻せない過ちです。また、多くのワット数を搭載しています。なぜかというと、スペースが貴重だからです。より少ないスペースでより多くの熱を供給したいのです。
配線部分は比較的簡単ですが、電力は非常に強力です。高ワット数の装置を使う場合は、電源が電圧の変動に対応できるか確認する必要があります。そうでなければ、±1℃の安定性を得ることはできません。
課題：熱と冷却のバランス
ただし、コストとのトレードオフがあります。高出力の赤外線ランプは大量の廃熱を放出します。確かにウェーハには必要な熱が供給されますが、真空チャンバーの壁やシール部分には大きな負担がかかります。古いシステムにそのまま取り付けてもうまくいきません。冷却水回路や熱交換器も考慮する必要があります。周囲の負荷を適切に管理しなければ、チャンバーの形状が変形してしまいます。それは楽しい日々ではありません。
一方で、利点もあります。各ウェーハにどれだけのエネルギーが供給されているかを正確に把握できます。このデータはデジタルツインにも反映され、熱というランダムなコストを、実際に測定・管理できる変数に変えることができます。