熱の無駄遣いをやめよう：なぜIR照明にはより良い反射板が必要なのか
正直に言って、半導体工場では、無駄になる熱というのは、単なるお金や二酸化炭素の無駄遣いに他なりません。もしIRランプから出る熱が機械の筐体内に漏れてしまっているなら、それは無駄な努力に過ぎません。
解決策は思ったよりも簡単です。アルミニウム製の反射板を使って、漏れ出す熱を再びウェーハに送り返すのです。そうすることで、散乱していた熱を集中したビームに変えることができます。これにより、電力代を削減し、「グリーンファクトリー」という概念を実現できるのです。
論理はとてもシンプルです。
通常のランプは、360度四方に熱を放出します。反射板がなければ、エネルギーの半分がターゲットに到達する前に失われてしまいます。
高純度のアルミニウムを使用する理由は、短波～中波のIR光を効果的に反射できるからです。石英ランプと精密に曲げられたアルミニウム製のケースを組み合わせることで、失われたエネルギーを取り戻すことができます。そうすることで、ワット数を上げることなく、表面の熱密度を大幅に高めることができます。これは双方にとって有益です。
しかし、問題は単に反射だけではありません。
アルミニウムは熱を移動させるのに優れています。ランプの端から熱を引き離すことで、ソケットが壊れるのを防ぎます。また、軽量なので、高温になっても変形したり曲がったりしません。
ただし、アルミニウムは湿度や腐食性ガスを嫌います。酸化しやすいのです。時間が経つにつれて、その薄い酸化膜が反射率を低下させてしまいます。効率が低下してきたら、清掃を行うか、アノダイズ処理されたコーティングに交換する時期です。
全体としては？
炭素中立を目指すなら、「1ウェーハあたりのワット数」を下げる必要があります。反射板の形状を最適化すれば、ランプの温度を下げても、プロセスの速度を維持することができます。
そして最も良い点は、温度が下がることで、ランプの寿命が延び、施設の冷却装置の負担も大幅に軽減されるということです。これは単純な機械的な調整によって、1サイクルあたりの消費電力を削減できるということです。まさに賢いエンジニアリングです。