現代のファブで適切な温度管理を行うには
スマートなファブを構築する際、自動化だけでは不十分です。本当の問題は熱管理です。デジタルコントローラーの指示に従い、かつ過度な負担をかけないような熱源が必要です。
そのため、私たちの多くは短波赤外線を利用しています。これなら、エネルギーをウェーハに直接送り込むことができ、周囲の空気を温める時間を無駄にしません。
距離と密度のバランスを取る
ここが難しい点です。ライトをどこに設置するかということです。もしライトを近すぎる場所に設置すると、問題が発生します。ウェーハに「ホットスポット」ができてしまい、ウェーハが変形してしまいます。これは、歩留まりを管理する人にとっては大きな悩みです。一方、ライトを遠すぎる場所に設置すると、チャンバーの壁だけが温められて、電力が無駄になります。
私たちは、目的とするワット数や温度に応じて、安全な距離を調整するのに多くの時間を費やします。高密度のアレイを使用すれば、素早く温度を上昇させることができます。ただし、冷却システムがそれに対応できるか確認する必要があります。そうでなければ、ライトのハウジングが破損してしまいます。
加熱器を「スマート」にする
現代の設備では、単にダイヤルを調整するだけでは不十分です。各ワットがどこに使われているかを正確に把握する必要があります。
私たちは、これらの赤外線システムをPLCの回路に直接接続し、リアルタイムで調整できるようにしています。瞬時に反応するセンサーを使えば、問題が発生する前に温度の変動を把握できます。これにより、単なる加熱器から、実時間で状況を示してくれるスマートなハードウェアへと変わります。
抵抗しなければならないトレードオフ
効率が良くなれば、一般に電力密度も高くなります。そして、それによって機器に大きな負荷がかかります。もし配線が初期の起動時の急激な電流に耐えられなければ、電気系統に損傷が生じます。望み通りの生産量は得られますが、施設の電力供給の安定性が非常に重要になります。
一つのアドバイスとしては、加熱アレイ用に専用の電源回路を用意することです。電気的なノイズが敏感な計測装置に影響を与えるのを防ぎます。これは小さな変更ですが、将来的に大きな問題を回避するのに役立ちます。