Зменшення викидів вуглецю на заводах з виробництва пластин: правда про інфрачервоне нагрівання
Будемо чесними – пристрої для обробки напівпровідників є справжніми „жадібними“ до енергії пристроями. Якщо подивитися на кількість викидів вуглецю на таких заводах, то найбільше енергії витрачається саме на нагрів. Протягом багатьох років ми просто нагрівали всю вакуумну камеру, як величезну піч – це все одно, що нагрівати整个 будинок лише для того, щоб нагріти один шматочок піци.
Перехід на системи інфрачервоного нагрівання змінює ситуацію. Замість того, щоб нагрівати все навколо, енергія потрапляє саме туди, де її потребує пластина.
Чому інфрачервоне нагрівання ефективне
Усе зводиться до короткохвильових інфрачервоних ламп. Вони дуже швидко нагрівають поверхню пластини – майже миттєво після зміни рівня потужності. Оскільки не використовується конвекція, енергія передається безпосередньо. Не потрібно витрачати кіловати енергії на охолодження камери поки вона не досягне потрібної температури. Час підготовки значно скорочується.
Але є й недоліки…
Високопотужні інфрачервоні лампи створюють велику кількість тепла. Це корисно для пластини, але це проблема для самого пристрою. Якщо через ці лампи проходить велика кількість енергії, то периферійні компоненти пристрою постраждають. Потрібно ретельно контролювати системи охолодження. Якщо система охолодження не може позбутися зайвого тепла, датчики починають давати неточні дані. А це призводить до порушення однорідності процесу.
Як зробити „зелений завод“ реальністю
Коли ми переходимо на інфрачервоне нагрівання, ми перестаємо боротися з законами фізики та починаємо їх використовувати. Обмежуючи спектр випромінювання так, щоб він відповідав тому, що може поглинути пластина, ми уникаємо витрати енергії на стіни пристрою. Це особливо важливо під час процедур випалювання та висушування пластин. Крім того, такий підхід дозволяє досягти більшої продуктивності та меншої кількості витраченої енергії на одну пластину. Це просто здоровий глузд, застосований на виробництві. Менше відходів, більше пластин та значно менше впливу на навколишнє середовище.