Зменшення викидів вуглецю в чистих кімнатах: чому саме інфрачервоне опромінювання є правильним рішенням
Більшість печей для обробки напівпровідників все ще використовують принцип конвекції. По суті, потрібно нагріти величезну кількість повітря лише для того, щоб нагріти пластину. Це повільно та неефективно. Чесно кажучи, цей метод вже застарів, якщо мова йде про створення „зеленої“ фабрики.
Саме тому спостерігається значний перехід на використання інфрачервоного опромінювання.
Секрет полягає у способі передачі енергії.
При конвекції потрібно чекати, поки повітря нагріється. А при використанні інфрачервоного опромінювання енергія передається через електромагнітне випромінювання. Вона потрапляє прямо в матеріал, який обробляється. Таким чином не витрачається гроші на нагрівання кожного кубічного сантиметра приміщення лише для обробки кількох пластин.
Ми використовуємо випромінювачі короткохвильового інфрачервоного світла, щоб швидко нагріти матеріал. Оскільки процес нагріву відбувається дуже швидко, весь цикл завершується раніше. Коли апарат працює менше годин, щоб досягти бажаних результатів, викиди вуглецю зменшуються.
Але не можна просто поставити лампу в піч.
Чисті кімнати вимагають особливої уваги. Щоб матеріали залишалися чистими та щоб уникнути випаровування речовин, ми використовуємо кварцові корпуси високої чистоти. Також потрібно ретельно продумати розташування ламп – їх потрібно розмістити в компактних просторах, не порушуючи при цьому потоку охолоджуючого повітря.
Ще є проблема „золотої середини“: потрібна достатня кількість тепла для ефективної обробки, але занадто велика кількість ват на одному місці може спричинити деформацію пластини чи тепловий удар. Ми витрачаємо багато часу на налаштування довжини хвилі, щоб вона ідеально підходила до матеріалу, який обробляється.
Проблема полягає у охолодженні.
Системи з високою потужністю створюють велику кількість тепла. Це добре для прискорення процесу, але це також створює значний тиск на систему охолодження. Якщо теплообмінники не справляються з цим завданням, температура в приміщенні починає змінюватися.
Крім того, необхідно правильно налаштувати контролери PID. Якщо вони не будуть функціонувати належним чином, температура може перевищити бажаний рівень, що є проблемою, якої ніхто не хоче.
У кінцевому підсумку, перехід на використання інфрачервоного опромінювання дозволяє уникнути затримок у процесі обробки. Коли ми перестаємо покладатися на повітря для нагрівання, тоді і починається справжня економія енергії.