Snížení uhlíkové stopy v továrnách na výrobu polovodičů: Pravda o infračerveném zahřívání
Buďme upřímní – zařízení určená k výrobě polovodičů spotřebovávají obrovské množství energie. Pokud se podíváme na uhlíkovou stopu takové továrny, největší ztráty energie obvykle nastávají při jejím tepelném zpracování. Po celá léta jsme prostě ohřívali celou vakuovou komoru jako obrovskou troubu – což je v podstatě stejné jako ohřívat celý dům jen proto, abychom ohřáli jeden kousek pizzy.
Přechod na cílené systémy infračervených lamp to mění. Místo toho, abyste ohřívali všechno kolem, přesouváte teplo přesně tam, kde ho wafer potřebuje.
Proč infračervené zahřívání funguje
Jde o krátkovlnné infračervené lampy. Ty fungují velmi rychle – doslova okamžitě reagují na změnu výkonu. Protože nevyužíváte konvekci, dochází k přímému přenosu energie. Už nemusíte plýtvat kilowatty energie, zatímco čekáte, až se komora dostane na požadovanou teplotu. Doba nastartování se tak výrazně zkracuje.
Nevýhody (protože vždycky nějaké jsou)
Vysokovýkonové infračervené lampy mají opravdu velký dopad na okolní zařízení. Tato teplotní intenzita je sice skvělá pro wafer, ale pro samotné zařízení je to noční můra. Pokud do těchto lamp přivedete velké množství energie, okolní součástky budou poškozeny. Musíte dbát na správné chlazení – pokud váš chladicí systém nedokáže odvést tu nadbytečnou energii, senzory začnou dávat špatné údaje. A jakmile k tomu dojde, jednotnost procesu se okamžitě zhorší.
Jak dosáhnout „zelené továrny“
Když přejdete na infračervené zahřívání, přestanete bojovat proti fyzice a začnete ji využívat. Tím, že omezíte spektrum emisí na to, co wafer skutečně absorbuje, přestanete plýtvat energií na stěny zařízení. To vidíme zejména během procesů péče o wafer. Navíc získáte vyšší rychlost výroby a nižší spotřebu energie na každý čip. Je to prostě zdravý rozum aplikovaný v praxi. Méně odpadu, více waferů a mnohem menší uhlíková stopa.