クリーンルームでの空気を温めるためのエネルギーの無駄遣いをやめましょう。
半導体製造用のクリーンルームで働いたことがある人なら、その苦労はよくわかるでしょう。ウェハーを一定の温度に保ちつつ、それを移動させるというのは、常に熱損失と戦っているようなものです。
ほとんどの人は対流式のヒーターを使用していますが、問題は、そのヒーターはウェハーの周囲の空気を温めるのに時間を費やしてしまうという点です。これは大きなエネルギーの無駄であり、二酸化炭素排出量も増えてしまいます。
私たちは、空気と戦うのをやめて、直接ウェハー自体を加熱する方法を採用しました。だからこそ、私たちは輸送用カートに短波赤外線装置を使用しているのです。
仕組みは？
太陽の光のように考えればわかりやすいです。赤外線ヒーターは空気の流れを気にしません。電磁波を放出し、それがウェハーに当たって瞬時に熱に変わります。直接加熱されるため、部品を温めるために部屋全体の温度を上げる必要はありません。強制送風式のヒーターから赤外線ヒーターに切り替えた結果、1枚あたりの消費電力が大幅に減少しました。
スペースの問題
クリーンルーム用のカートではスペースが限られています。巨大なヒーターを取り付けるわけにはいきません。そのため、高ワット密度の石英ランプを使用しています。こんなにコンパクトでも、十分な熱が得られます。また、ハロゲンランプを使用することで、長期間にわたって安定した熱が得られます。さらに、ガラスに特殊なコーティングを施すことで、熱が直接ウェハーに伝わり、カートのフレームが過度に熱くなるのを防ぎます。
注意点とその対処法
もちろん、完璧なわけではありません。注意しなければならない点がいくつかあります。赤外線ランプは数秒で加熱が始まります。これは速いです。しかし、この速さが原因で、電源に急激な負荷がかかります。もしカートの配線が細すぎると、電圧降下が起こります。そうなると、温度の均一性が失われてしまいます。電源がその急な負荷に耐えられるか確認しましょう。
また、メンテナンスの問題もあります。ランプは最終的に故障しますが、交換するのは手作業が必要です。誰も、ランプが壊れただけで4時間もかけてカートを掃除したくはありません。私たちは、クイックコネクト端子を使ってこれを解決しました。技術者は素早くランプを交換でき、生産ラインを止めることなく、エネルギー節約を続けることができます。