تصفیه گرمای ناشی از فرآیندهای نیمههادی با استفاده از موجهای مادون قرمز
بیایید صادقانه بگوییم: تولید نیمههادیها از نظر مسئله گرما، کار بسیار دشواری است. برای مدت طولانی، از روش گرمایش مقاومتی استفاده کردهایم؛ اما این روش در واقع مانند گرم کردن یک تکه نان تست، با گرم کردن کل آشپزخانه است. این روش، هدررفت بسیار زیادی از انرژی را به همراه دارد.
ما روش بهتری پیدا کردهایم؛ با استفاده از لامپهای موجهای کوتاه مادون قرمز، میتوانیم گرما را دقیقاً در جایی که نیاز است، یعنی روی ویفر، تخصیص دهیم. دیگر نیازی نیست هوای اطراف را برای گرم کردن، گرم کنیم. این تغییر ساده، اما تأثیر بسیار خوبی بر کاهش کربن محیطی فضای تولیدی دارد.
چرا موجهای کوتاه مادون قرمز مؤثر هستند؟
راز این روش این است: موجهای کوتاه مادون قرمز (در محدوده ۰.۷ تا ۲.۵ میکرومتر)، به سرعت به مواد برخورد کرده و وارد آنها میشوند؛ این سرعت بسیار بالاتر از گرمای موجهای بلند است.
افزایش دما تقریباً بلافاصله اتفاق میافتد. و از آنجایی که این گرما از نوع تابشی است، شما مجبور نیستید با سیستم تهویه مطبوع مبارزه کنید. دستگاههای خنککننده نیازی ندارند برای خنک کردن گرمای اضافی، بیشتر کار کنند؛ در نتیجه، هزینه برق شما نیز کاهش مییابد.
جزئیات سختافزاری
ما این دستگاهها را با استفاده از غلافهای کوارتزی و سیستمهای هالوژنی ساختهایم تا فیلامنتها مدت زمان بیشتری دوام داشته باشند. اگر از خط تولید ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری استفاده میکنید، همه چیز به تراکم انرژی بستگی دارد. ما از لامپهای با توان بالا استفاده میکنیم تا چرخههای حرارتی سریعتر انجام شوند. همچنین، از کانکتورهای استاندارد استفاده میکنیم تا بتوانید لامپهای قدیمی را بدون تخریب کل سیستم، جایگزین کنید.
اما به یاد داشته باشید که این روش جادویی نیست؛ مشکلاتی نیز وجود دارد.
از آنجایی که این لامپها بسیار قوی هستند، گرمای زیادی تولید میکنند. اگر کنترلکنندههای PID شما مشکل داشته باشند یا حسگرها کمی دقیق نباشند، ممکن است قبل از اینکه متوجه شوید، سطح ویفر آسیب ببیند. همچنین، باید مطمئن شوید که سیستمهای خنککننده شما قادر به کار کردن در شرایط مناسب هستند؛ نمیخواهید گرمای تابشی، بدنه دستگاه را گرم کند.
نتیجه نهایی برای کارخانه
بهترین چیز این است که دیگر نیازی نیست در طول فرآیندهای گرمکردن، انرژی هدر رفته باشد.
میتوانید میزان انرژی مصرفی در هر واحد را بلافاصله کاهش دهید. این روش، راهی برای رسیدن به اهداف زیستمحیطی است، بدون اینکه نیازی به بازطراحی کل فرآیندهای تولید باشد. شما میتوانید ویفرهای بیشتری را با سرعت بیشتری و با کمترین هدررفت، تولید کنید.
این یکی از آن موارد نادری است که در آن، مدیران مالی و مهندسان کارخانه، در یک راستا قرار دارند.