Зменшення викидів вуглецю в чистих кімнатах: більш ефективний спосіб нагріву пластин
Будемо чесні щодо виробництва напівпровідників – цей процес є дуже енергоемним. Часто ми використовуємо резистивне нагрівання, тобто нагріваємо всю камеру лише для того, щоб досягти потрібної температури пластини. Це марна трата енергії – це все одно, що нагрівати цілий будинок лише для того, щоб прогріти один шматочок піци.
Саме тут на допомогу приходить інфрачервоне нагрівання, придатне для роботи в вакуумі. Замість нагрівання повітря ми спрямовуємо тепло безпосередньо на пластину. Це більш ефективний спосіб роботи, який дозволяє значно зменшити викиди вуглецю на заводі.
Фізика процесу
У умовах вакууму не можна покладатися на конвекцію. Залишаються радіація та провідність тепла. Наші інфрачервоні лампи створюють короткохвильову радіацію, яка проникає глибоко в матеріал. У результаті температура пластини досягається значно швидше. Апарати проводять менше часу у стані простою та більше часу приділяють самому процесу виробництва. Крім того, оскільки ці лампи мають високу потужність, весь пристрій є компактнішим. Ви отримуєте всю необхідну енергію без великих габаритів обладнання.
Створення екологічнішого заводу
Якщо ви хочете досягти нейтральності щодо викидів вуглецю, потрібно усунути ті „непотрібні“ витрати енергії, які виникають під час очікування, поки всі процеси не почнуть працювати на повну потужність. Інфрачервоне нагрівання дозволяє швидко досягти потрібної температури – не потрібно годинами попередньо нагрівати приміщення. Достатньо просто увімкнути лампу, і через кілька секунд приміщення буде у потрібній температурі.
Ми використовуємо спеціальні кварцові оболонки та галогенні філаменти, щоб енергія потрапляла саме в ті діапазони, які поглинає матеріал. Енергія потрапляє в пластину, а не в стіни камери. Це логічно.
Недоліки та способи їх усунення
Є один недолік – висока інтенсивність інфрачервоного світла створює багато тепла на кінцях ламп. Якщо ви хочете скоротити час виконання процесу, не можна економити на системах охолодження. Якщо ці елементи надто нагріються, філаменти можуть швидко згоріти. Це просте рішення, але його потрібно правильно впровадити.
У кінцевому підсумку, перехід на інфрачервоне нагрівання дозволяє значно скоротити загальну кількість використаної енергії на одну пластину. Це простий спосіб зробити чисту кімнату більш екологічною, не уповільнюючи при цьому продуктивність виробництва.