半導体製造における電力消費量を削減する3つの方法

グローバルプロダクトマネジャーのニール・ガーランド氏、システムの信頼性を維持しながら電力消費量を削減する必要性について

エネルギーコストが製造工場の運営予算の最大30%を占めることをご存知でしたか? 地域の電気料金によっては、半導体工場（または「製造工場」）ごとにこの割合が異なる場合がありますが、電子産業の各企業は、エネルギーが大きなコストであることを認識しています。

ウエハー処理ツールとサポートツールおよびサポート機器は、消費される合計エネルギーの約50%を占めています。したがって、1 kWh節約するごとに、製造工場の収益に大きな影響を与えます。

エネルギーコストの節約は、製造工場の運営予算にのみ効果的であるだけでなく、多くの場合、政府の電力削減規制や「グリーンイニシアティブ」を満たすか、それを上回る企業目標でもあります。つまり、エネルギー消費を削減するというプレッシャーは、経済的にだけでなく、政治的にも評価されます。

グローバルプロダクトマネジャーのニール・ガーランド氏が、システムの信頼性を維持しながら電力消費量を削減する必要性をエドワーズがどのように理解しているかについて説明します。

ビデオおよびトランスクリプト

エドワーズiXM - 半導体チャンバソリューションの生産性と電力効率を向上

適切なサイズの機器は、半導体のビジネスサイクル全体でエネルギーを節約します

ウエハー処理サポート機器の多くは、実際に必要な仕様よりもオーバーサイズで運転されています。多くの場合、この選択は、費用のかかる休止時間を回避するために、ヘッドルームを提供し、チャンバマッチングをサポートするために行われます。重要なプロセスパラメータを維持しながらコスト効率の高いソリューションを開発することは不可欠ですが、オーバーサイズにはコストが伴います。

ポンプシステムの電力消費量をオーバーサイズにすることなく低減するソリューションがあります。たとえば、半導体ツールに「近接ブースタ」を組み込むことで、サブファブバッキングポンプのピーク排気速度要件を低減できます。この最適化されたポンプシステムの電力消費量は、オーバーサイズのサブファブポンプ1台で消費される電力よりも大幅に低くなる可能性があります。さらに、機器の設置面積を縮小することで、貴重なサブファブのスペースを節約し、コストのかかる氷山効果を回避できます。

システムの冷却水の温度と圧力を検討

ポンプシステムは一般的に水冷式です。その結果、冷却水、システム圧力の流量、温度が大きなコスト要因となります。冷却水が周囲温度に近く、低圧で供給されるよう、ポンプシステムがお客様の用途に最適な効率を実現するように設計されていることを確認してください。一般的な製造工場には数千台のポンプがあるため、コスト削減は累積されます。

よりスマートなシステムと効率的な設置

よりスマートな設置により、多くの場合、より効率的なシステムとなります。たとえば、当社のポンプには、高度なモータ駆動制御方式が通常組み込まれています。これらの制御方式は、高い信頼性を維持しながら、最適化された全負荷定格電流を達成します。全負荷時のシステムの定格電流は、ブレーカと電力ケーブルのサイズを選択する上で重要なため、スマートモータ駆動制御方式により、全負荷定格電流を最適化し、システム全体の電力使用量と信頼性を向上させます。これらのスマートな設置は、想定外の停電の後など、過酷な業務再開イベントで特に重要です。

真空・除害機器のサイズを大きくすれば信頼性が向上するというのは迷信です。当社は、重要な半導体の動作パラメータと製造工場のコストドライバを熟知しているため、機器を過剰に指定することなく、信頼性の高いポンプシステムに最適化できます。これにより、設置コストと運転コストの両方を節約できます。