半熱処理におけるエネルギーの無駄遣いを防ぐ
正直に言って、昔ながらのクリーンルーム用オーブンというのは、数枚のウェーハを適切な温度にするためだけに、部屋全体を温めようとする巨大なヒーターに過ぎません。空気や壁、天井など、本来重要でない部分も一緒に加熱されてしまいます。これは大変なエネルギーの無駄です。
そのため、私たちは赤外線加熱方式へと移行しています。部屋全体を温める代わりに、直接ウェーハや基板を加熱します。これはより効率的で賢明な方法です。
狙った場所だけを加熱するという利点
赤外線加熱は放射熱を利用するものです。寒い日に太陽の光が肌に当たるのと同じです。空気は依然として冷たいのに、すぐに暖かさを感じます。大きな空間を温める必要がないため、反応時間もなくなります。すべてがより迅速に進みます。
使用する材料によって、短波または中波の発光体を使います。厚い基板の場合は短波が適しており、材料の奥深くまで熱が届きます。一方、薄膜の場合は中波が適しており、表面を穏やかに加熱できます。
どちらの場合も、1枚のウェーハあたりに必要な電力が少なくなります。その結果、二酸化炭素の排出量も減り、エネルギー代も大幅に削減できます。
クリーンルームでの問題点
クリーンルームでは、ほんの少しのほこりでも全体の製品が台無しになってしまいます。そのため、ランプを石英で覆って汚れや異物が入らないようにしています。また、高精度のPIDコントローラーを使うことで、部品が壊れる心配もありません。
ただし、注意点もあります。赤外線アレイからはかなりの熱が放出されます。冷却装置が十分でなければ、その熱が基板に反射してオーブンの筐体が変形したり、センサーが誤作動したりする可能性があります。強力な道具ですから、その熱をしっかりと管理する必要があります。
実際のメリット
最良の点は、スペースを節約できることです。巨大な対流式オーブンの代わりに、コンパクトな赤外線加熱装置を使えます。これにより、スペースを節約できるだけでなく、巨大なオーブンによって部屋が過度に加熱されることもなくなります。これこそが、生産性を損なうことなく「グリーンファクトリー」を運営するための最善の方法です。