半導体ウエハーの乾燥を真に環境に優しいものにするには
半導体ウエハーを扱う際、熱という要素をいかにうまくコントロールするかが重要です。溶剤や水分を取り除く必要がありますが、熱管理を間違えると、繊細なシリコンウエハーが台無しになってしまいます。
長い間、私たちは従来の抵抗式加熱システムに頼ってきました。しかし、これらのシステムは非効率的です。今では、デジタル型の赤外線乾燥装置が使われています。オーブン全体を温める代わりに、熱を直接ウエハーに当てるのです。これにより、無駄なエネルギーの消費が大幅に減ります。
無駄なエネルギーの消費を止めよう
従来のシステムは、温度が過剰に上昇したり、下がったりするという問題があります。このような不安定な状態は、1枚のウエハーあたり多くのエネルギーを消費してしまいます。デジタル型の赤外線コントローラーはPIDループを利用してこの問題を解決します。つまり、リアルタイムでセンサーの情報を監視し、適宜電力を調整するのです。目標温度に到達したら、その温度を維持し続けます。
しかし、本当に効果的なのはパルス式の赤外線技術です。この技術では、コントローラーが電力を断続的に供給することで、常に一定の温度を維持できます。これにより、より効率的に作業が行えます。
実際のハードウェアの課題
「グリーンファクトリー」を構築する場合、単にこの装置を接続して放置するだけでは不十分です。電力消費量も考慮しなければなりません。高ワット数の赤外線ランプは速く加熱できる利点がありますが、電源装置に大きな負担をかけます。また、冷却も大きな課題です。最大限の生産効率を求める場合、ファンの性能も重要になります。電子機器が過熱すると、システムの動作が制限され、結果として「効率的」だったはずのシステムが不要な時間だけ停止してしまいます。
炭素排出量を削減する
工場でカーボンニュートラルを実現するためには、エネルギー消費を削減する必要があります。最も効果的な方法の一つが、「即時起動型」の加熱方式です。勤務交代時や迅速なメンテナンス時に、システムを高温状態に保ち続けることでどれだけのエネルギーが無駄になっているか考えてみてください。それは莫大なエネルギーの無駄遣いです。デジタルコントローラーを使用すれば、電源を切るだけで済みます。再び作業を開始すると、数秒で所定の温度に戻ります。もう無駄な待機はありません。不要な炭素排出量もありません。必要な時だけ熱を供給するのです。