UHP赤外線を使って、ファブの設備を真に「スマート」にする方法
もし、現代の半導体ファブを運営しているのであれば、ウルトラハイピュリティーのヒーターランプが熱エネルギー供給において不可欠な存在であることはご存知でしょう。しかし、単に熱を発生させるだけでは不十分です。インダストリー4.0の時代においては、ヒーターエレメントは単に熱を発生させるだけでなく、生産工程と連携して動作する必要があります。
適切な温度管理
私たちは短波長の赤外線を使用します。なぜなら、速いからです。電源を入れてから目的の温度に達するまでの遅延がほぼないのです。
300mmウェーハを扱う場合、温度差があってはいけません。ウェーハの表面全体が均一な温度でなければなりません。これを実現するために、クォーツ管の特性に合わせてワット数や電圧を調整します。高ワット数の設定は生産効率を向上させるのに役立ちますが、注意点もあります。電源装置がその大きな電流に対応していない場合、毎回起動時にブレーカーが落ちてしまいます。そんなことは避けたいですよね。
清潔さの維持（そしてデジタル化）
ファブ内では、わずかな汚染でも大問題になります。そのため、高品質な合成クォーツを使用して、ガスの放出を防ぎます。
しかし、本当の魔法は、古いアナログ制御を捨ててPIDコントローラーやデジタルセンサーを使用することです。そうすれば、熱データが直接MESに送信されます。これにより、フィラメントの劣化状況をリアルタイムで確認できます。プロセス中にランプが壊れてしまう心配もなく、出力が低下した時点で自動的に交換が行われます。とても簡単です。
現実的な課題
ただし、このようなIRシステムは、非常に大きなエネルギーを狭い空間に閉じ込めているため、古い枠にそのまま設置することはできません。放射熱が強烈です。空気の流れや冷却システムを再考しなければ、装置が損傷してしまいます。また、配線にも注意が必要です。EMIの影響を防ぐために適切なシールドが必要です。もしデータにノイズがあれば、「スマート」なシステムでも意味がありません。