کاهش انتشار کربن در اتاقهای تمیز: چرا استفاده از امواج مادون قرمز راه حل مناسبی است؟
اکثر فرآیندهای تولید نیمههادی هنوز به روش هوای گرم برای گرم کردن ویفرها استفاده میکنند. در واقع، شما باید یک حباب بزرگ از هوا را گرم کنید تا ویفرها گرم شوند. این روش کند است، همچنین باعث هدررفت انرژی میشود. صادقانه بگوییم، اگر قصد ساخت یک کارخانه «سبز» را دارید، این روش کمی قدیمی است.
به همین دلیل، استفاده از امواج مادون قرمز به عنوان روش گرمایشی رواج یافته است.
راز این روش، نحوه انتقال انرژی است.
در روش هوای گرم، باید منتظر گرم شدن هوا باشیم؛ اما در روش مادون قرمز، انرژی از طریق تشعشعات الکترومغناطیسی منتقل میشود. این انرژی مستقیماً وارد سطح ویفر میشود. بنابراین، نیازی نیست هر سانتیمتر مکعب از اتاق تمیز را برای گرم کردن ویفرها گرم کنیم.
ما از فرستندههای مادون قرمز با طول موج کوتاه برای گرم کردن سریع ویفرها استفاده میکنیم. از آنجایی که این روش سرعت بالایی دارد، کل چرخه تولید نیز در زمان کمتری انجام میشود. وقتی که ماشینها در زمان کمتری کار میکنند، حجم کربن تولید شده نیز کاهش مییابد.
اما نمیتوانید فقط یک لامپ را در فر قرار دهید.
اتاقهای تمیز نیاز به شرایط خاصی دارند؛ برای حفظ پاکیزگی و جلوگیری از انتشار گازها، از غلافهای کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم. همچنین باید در طراحی فضای اتاق تمیز، لامپها را در فضاهای کوچک قرار دهیم، بدون اینکه جریان هوای خنککننده مختل شود.
همچنین، مشکل «دمای مناسب» نیز وجود دارد؛ برای کارکرد بهتر، نیاز به دمای مناسبی است، اما اگر توان بیش از حدی در یک نقطه وجود داشته باشد، ویفر میتواند تخریب شود یا دچار شوک حرارتی شود. ما زمان زیادی را صرف تنظیم طول موج لامپها برای هماهنگی با موادی میکنیم که از آنها استفاده میکنیم.
مشکل اصلی چیست؟ خنککردن.
سیستمهای مادون قرمز با توان بالا، مقدار زیادی گرما تولید میکنند؛ این روش برای سرعت خوب است، اما فشار زیادی بر سیستمهای خنککننده وارد میکند. اگر سیستمهای تبادل حرارتی مناسب نباشند، دمای اتاق نیز تغییر خواهد کرد.
همچنین، باید کنترلکنندههای PID را به درستی تنظیم کنیم؛ اگر این کار انجام نشود، دمای محیطی از حد مورد نظر خارج خواهد شد، و این مشکلی است که هیچ کس نمیخواهد با آن روبرو شود.
در نهایت، استفاده از امواج مادون قرمز به معنای کاهش تأخیر در فرآیندهای تولید است؛ وقتی که دیگر نیازی به استفاده از هوا برای گرم کردن ویفرها نباشد، آنگاه صرفهجویی واقعی در مصرف انرژی اتفاق میافتد.