Snižování uhlíkové stopy v čistých prostorách: Proč je infračervené zahřívání tou správnou cestou
Většina pecí určených k zpracování polovodičů stále využívá konvekci. V podstatě se jedná o zahřívání obrovské bubliny vzduchu jen proto, aby se wafer ohřál. Je to pomalé a plýtvavé. Upřímně řečeno, jedná se o zastaralou metodu, pokud chcete opravdu vytvořit „zelenou“ továrnu.
Proto vidíme velký nápor na použití infračerveného zahřívání.
Tajemství spočívá v tom, jak se energie přenáší.
Při konvekci musíte čekat, než se vzduch ohřeje. U infračerveného zahřívání se energie přenáší prostřednictvím elektromagnetického záření. Energie působí přímo na substrát. Nemusíte plýtvat penězi na zahřívání každého krychlového centimetru čisté místnosti jen proto, abyste zpracovali pár waférů.
Používáme emitery krátkovlnného infračerveného záření, abychom věci rychle ohřáli. Protože proces zahřívání probíhá velmi rychle, celý cyklus skončí dříve. Když stroj pracuje méně hodin, abyste dosáhli svých cílů, vaše uhlíková stopa samozřejmě klesne.
Ale nemůžete prostě umístit lampu do pece.
Čisté prostory vyžadují velmi precizní podmínky. Aby bylo možné udržet prostředí čisté a zabránit uvolňování plynů, používáme vysokokvalitní kwartové obaly. Musíme také být kreativní při uspořádání – umístit tyto lampy do úzkých prostorů, aniž bychom narušili průtok chladicího vzduchu, je opravdu výzva.
Potom je tu ještě problém s intenzitou tepla. Potřebujete dostatek tepla pro efektivní práci, ale příliš mnoho wattů na jednom místě může způsobit deformaci waféru nebo tepelný šok. Trávíme hodně času na nastavování vlnové délky, aby přesně odpovídala materiálům, se kterými pracujeme.
Problém? Chlazení.
Systémy s vysokým výkonem produkují obrovské množství tepla. To je sice skvělé z hlediska rychlosti, ale zároveň zatěžuje systémy na chlazení. Pokud vaši výměníky tepla nejsou dostatečné, teplota v místnosti začne stoupat.
Je také důležité, aby vaše regulátory PID byly perfektně nastaveny. Pokud nebudou správně nastaveny, dosáhnete vyšší teploty, což je problém, který nikdo nechce.
V konečném důsledku jde o odstranění zpoždění při zahřívání. Když přestanete spoléhat na vzduch k provedení této práce, teprve tehdy začnou skutečné úspory energie.