窒素とエネルギーの消費量を削減する

これにより、半導体生産がより持続可能かつ安価になります。

半導体メーカーはエネルギー消費と CO2 排出量を削減するというプレッシャーにさらされています。ニーズに応じて窒素(N2)の使用を最適化するのが良いアプローチです。半導体工場の多くの用途に使用されています。

カーボンニュートラルを実現し、CO2 が気候に及ぼす影響を軽減するという取り組みはどの業界にとっても、特に半導体メーカーにとっても簡単な仕事ではありません。メーカーは2030 年までに 1 兆ドルを超える規模に成長すると予想される世界市場で、膨大な需要に対応していく必要があります。その理由としては一方では家庭用電化製品の世界的な消費量が爆発的に増加していることが挙げられます。一方で、人工知能、モノのインターネット、機械学習テクノロジーなどの高度な IT アプリケーションの開発が大きな役割を果たしています。

高精度で複雑な製造プロセスのため、数百のプロセスステップでさまざまなガスや化学薬品が使用されます。 B. 薄膜堆積、コーティング、化学機械研磨(CMP)、リソグラフィー、計測学、エッチング、その他多くの分野。しかし、全体の消費量という点では窒素のほうがはるかに先を行っています。

これまで以上に小型で洗練された半導体やチップレットに対するニーズが高まっているため、メーカーは生産プロセス全体を通じて不活性または非反応性の環境で作業することを余儀なくされています。ウェハ上の極めて小さなリソグラフィー構造と原子層の厚さは酸素と接触すると破壊されてしまいます。通常、これはフロント オープニング ユニファイド ポッド(FOUP)またはその他の製造装置を粒子のない超高純度窒素ガス(UHP)で窒素パージすることで防止されます。窒素は空気から大量に分離できるため、この保護対策は数十年にわたり業界標準となっています。需要は膨大であり、節約の可能性も同様です。したがって、潜在的な節約を活用したい場合、半導体の製造において窒素を正確に投与することは自然な選択肢となります。

貴社や他の多くの製造業者にとって、この膨大な需要を満たすことになると、エネルギーと二酸化炭素の排出量を削減することは些細なことのように思えるかもしれません。ただし、エネルギーと二酸化炭素の排出量の削減に注意を払う価値があります。UHP 窒素を製造する際の圧縮および冷却プロセスは多量のエネルギーを消費するため、製造されるウェハあたりの窒素排出量が減り、製造しなければならない量が削減されるため、歩留りの向上に役立ちます。

エネルギー効率の高いコンポーネントなどを使用して、生産時のエネルギーを節約することもできます。消費電力を持続的に削減することで、コンポーネントの加熱も確実に減少し、クリーン ルームの冷却要件も低くなります。排出量の削減と持続可能な生産方法により、企業の CO2 排出量を大幅に改善できます。

Torsten Schulz グローバルインダストリー セグメント エレクトロニクス部門責任者

著者について

Torsten Schulz
グローバル産業部門エレクトロニクス部門責任者
Festo SE & Co. KG

Tobias Glattbach, エレクトロニクス グローバル インダストリー セグメント


Tobias Glattbach
グローバル産業部門エレクトロニクス部門
Festo SE & Co. KG

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