部屋全体を加熱するのをやめよう：真空チャンバーを効率的に扱う方法
半製品の製造過程で二酸化炭素排出量を削減したいのであれば、非効率的な抵抗式ヒーターに頼るのはやめましょう。
私たちはより良い方法を見つけました。それが、真空環境に適した赤外線ヒーターシステムです。チャンバー全体を加熱する代わりに、必要な場所、つまりウェハーや基板上にだけ熱を集中させます。これにより、電力の消費量が削減され、より短時間で所定の温度に到達できます。
真空環境における熱の特性
真空環境では対流が全く起こりません。したがって、すべては放射熱に依存します。
私たちは、波長が短い赤外線ランプを使用します。なぜかというと、エネルギーをチャンバーの壁に吸収させず、直接ターゲットに当てたいからです。このようにして、熱をウェハー表面に集中させることができます。これは簡単な調整ですが、1サイクルあたりの消費電力を大幅に削減できます。
ハードウェアの選択（そして注意点）
このようなシステムには、高出力密度を持つ石英ランプを使用します。高圧設計を採用することで、細いフィラメントを通じてより多くの電力を供給できます。これにより、ヒーターのサイズを小さくし、邪魔にならないようにできます。
しかし、注意が必要です。もし2000Wものパワーを小さな領域に集中させると、冷却装置がその熱を処理できなくなります。冷却装置が機能しなければ、ランプが壊れたり、取り付けブラケットが変形したりします。これは楽しいことではありません。
工場での実用性
赤外線ヒーターを利用すれば、従来の炉で必要な長時間のウォームアップ時間が不要になります。このランプは数秒で作動温度に到達します。ウェハー1枚あたりの電力消費量もすぐに減少します。
既存のPLCに接続するのも簡単です。ただし、電源装置が初期のインピーダンス変化に耐えられるか確認してください。
「グリーンファクトリー」を目指すエンジニアにとって、重要なのは単に部品を交換することではありません。むしろ、加熱する対象物の質量を減らすことです。加熱する対象物の質量が少なければ、大気中の二酸化炭素も少なくなります。それだけです。