Устранение избыточного тепла с помощью инфракрасного излучения
Честно говоря, производство полупроводников сопряжено с огромными потерями энергии из-за высоких температур. Долгое время мы использовали резистивное нагревание – это по сути все равно что пытаться разогреть один кусочек тоста, нагревая всю кухню. Это огромная трата энергии.
Мы нашли лучший способ. С помощью ламп с коротковолновым инфракрасным излучением мы можем направлять тепло именно туда, где это необходимо – на саму пластину. Больше нет необходимости нагревать воздух вокруг нее без всякой цели. Это простое решение, но оно значительно снижает уровень выбросов углерода в чистой комнате.
Почему коротковолновое инфракрасное излучение действительно эффективно
Секрет заключается в том, что коротковолновое инфракрасное излучение (диапазон 0,7–2,5 микрометра) быстро проникает в материал. Это позволяет достигать высоких температур за короткое время. Поскольку это излучение, ему не нужно бороться с системой кондиционирования воздуха. Устройства для охлаждения не должны работать сверхурочно, чтобы удалить избыточное тепло. Это значительно снижает расходы на электроэнергию.
Технические детали
Мы используем кварцевые оболочки и галогенные лампы, чтобы нити нагревателя дольше служили. Если вы используете линии для обработки пластин размером 300 мм, важна плотность мощности. Мы используем лампы высокой мощности, чтобы обеспечить быстрое нагревание. Кроме того, мы используем стандартные соединители, что позволяет заменять старые резистивные нагреватели без необходимости полной замены всей системы.
Но это не волшебство. Есть свои недостатки. Из-за высокой интенсивности излучения возникает много локальных очагов нагрева. Если контроллеры PID или датчики работают некорректно, можно повредить саму пластину, даже не заметив этого. Также необходимо убедиться, что системы охлаждения справляются с задачей. Нельзя допустить, чтобы излучение нагревало корпус оборудования.
Вывод для завода
Самое лучшее – это отсутствие лишних потерь энергии во время процесса нагрева. Расход электроэнергии на единицу продукции снижается почти мгновенно. Это способ достичь экологических целей без необходимости полной перестройки производственного процесса. Вы можете получать больше пластин за тот же промежуток времени, при этом с меньшими потерями.
Это один из тех редких случаев, когда финансовый директор и инженеры сходятся во мнениях.