کاهش انتشار کربن در کارخانههای تولید ویفرها: حقیقت درباره استفاده از نور مادون قرمز
بیایید صادق باشیم؛ ابزارهای مربوط به تولید نیمهرسانا، منابع انرژی بسیار زیادی مصرف میکنند. اگر به فرآیندهای تولید ویفرها نگاه کنیم، بزرگترین هدررفت انرژی در بخش گرمایش رخ میدهد. سالهاست که کل محفظه خلا را مانند یک فر بزرگ گرم میکنیم؛ در واقع این کار مانند گرم کردن کل خانه فقط برای گرم کردن یک تکه پیتزا است.
استفاده از سیستمهای لامپهای مادون قرمز، این وضعیت را تغییر میدهد. در این روش، گرما دقیقاً در جایی که ویفر به آن نیاز دارد، تولید میشود.
چرا نور مادون قرمز مؤثر است؟
دلیل آن، استفاده از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه است. این لامپها بسیار سریع عمل میکنند؛ گرما بلافاصله به سطح ویفر منتقل میشود. از آنجایی که از روش هدایت گرما استفاده نمیشود، انتقال انرژی مستقیم اتفاق میافتد. دیگر نیازی نیست کیلوواتها انرژی را برای گرم کردن محفظه هدر دهیم.
مشکلات موجود
مشکل اینجاست که لامپهای مادون قرمز با توان بالا، گرمای زیادی تولید میکنند. این گرما برای ویفر مفید است، اما برای قطعات مربوط به دستگاه، مشکلساز میشود. اگر توان زیادی از طریق این لامپها ارسال شود، قطعات مربوط به دستگاه آسیب میبینند. بنابراین باید به سیستمهای خنککننده دقت زیادی کرد. اگر سیستم خنککننده نتواند گرمای اضافی را دفع کند، حسگرها دچار اختلال میشوند؛ در نتیجه یکنواختی فرآیند تولید از بین میرود.
چگونه میتوانیم کارخانههای سبز داشته باشیم؟
وقتی از نور مادون قرمز استفاده میکنیم، دیگر با قوانین فیزیک مبارزه نمیکنیم، بلکه از آنها استفاده میکنیم. با محدود کردن طیف تابش، میتوانیم انرژی را صرفاً برای گرم کردن ویفر استفاده کنیم. این روش در فرآیندهای خشککردن ویفرها بسیار مؤثر است. علاوه بر این، بازدهی بالاتری داریم و میزان انرژی مصرفی برای هر تراشه کمتر میشود. این روش، در واقع استفاده منطقی از اصول فیزیک در کارخانههاست. کمتر هدررفت انرژی، تولید بیشتر وافرها، و کاهش فرآیندهای زیانبار.