IR加熱を活用して最適なレイアウトを実現する
もし、インダストリー4.0向けのスマートなファブを構築しようとしているのであれば、従来の加熱方法を使うのはやめるべきです。そうした古いシステムではもはや十分ではありません。
最近では、高効率な赤外線（IR）加熱装置が主流になっています。その理由は、デジタル制御との相性が良いからです。考えてみてください。対流式オーブンは熱をあちこちに放出してしまいますが、IR加熱装置はまるでレーザーのように、必要な場所だけにエネルギーを集中させます。ウェーハの処理を行う際には、一部の場所だけを高温にするために全体を加熱するわけにはいきません。
即座に反応する精度
デジタル生産では、現在得られているデータが非常に重要です。IR加熱装置の利点は、パワーを瞬時に調整できることです。私たちは、PLCの信号に応じて数ミリ秒以内に反応するように設定しています。これにより、センサーから得られるウェーハ表面の情報に基づいて、即座に加熱条件を調整できます。そうすることで、温度のばらつきが大幅に減少し、硬化や脱ガス処理の際に無駄に廃棄されるウェーハの量も減ります。本当に効果的です。
しかし、熱密度と冷却の問題
ただし、ここにはトレードオフがあります。現代のファブが求める高速な処理を実現するためには、高ワット数のランプを使用します。これにより、狭いスペースに大量のエネルギーが蓄積されます。しかし、このエネルギーは周囲の機器に大きな熱負荷をかけます。高密度のIR加熱装置を使用する場合、筐体の冷却や換気に十分注意する必要があります。周囲の熱を無視してしまうと、制御用の電子機器が破壊されてしまいます。これはハードウェアを早期に破壊する原因になります。
熱をデータに変える
IR加熱装置の最も良い点は、データを取得しやすいことです。各加熱ゾーンの消費電力やスペクトル出力を監視できます。つまり、熱処理プロセスのデジタルツインが得られるのです。推測するのではなく、ランプが故障する前にそれを把握できます。これにより、手動で調整する必要がなくなり、自動的に稼働する生産ラインを実現できます。