Сокращение выбросов углерода в чистых комнатах: почему инфракрасное обогревание – лучший вариант
Большинство печей для обработки полупроводников по-прежнему используют метод конвективного обогрева. По сути, при этом нагревается целый объем воздуха лишь для того, чтобы нагреть пластину. Этот процесс медленный и неэффективный. Честно говоря, это уже устаревший подход, если вы действительно хотите создать «зеленый» завод.
Поэтому сейчас наблюдается значительный переход на использование инфракрасного обогрева.
Секрет заключается в способе передачи энергии.
При конвективном обогреве необходимо ждать, пока воздух нагреется. При инфракрасном обогреве энергия передается через электромагнитное излучение. Она напрямую достигает поверхности пластины. Таким образом не тратится деньги на нагрев каждого кубического сантиметра пространства в чистой комнате ради обработки нескольких пластин.
Мы используем излучатели коротковолнового инфракрасного излучения для быстрого нагрева. Благодаря этому весь процесс происходит быстрее. Когда машина работает меньше времени, чтобы достичь нужных параметров, объем выбросов углерода сокращается.
Но нельзя просто поместить лампу в печь.
Чистые комнаты требуют особых условий. Чтобы сохранить стерильность и избежать выбросов газов, мы используем кварцевые корпуса высокой чистоты. Также необходимо тщательно спланировать расположение ламп – их нужно разместить в узких пространствах так, чтобы это не мешало циркуляции воздуха для охлаждения.
Еще одной проблемой является правильный выбор длины волны излучения. Необходимо достаточное количество тепла для эффективной обработки, но слишком большое количество энергии в одной точке может привести к деформации пластины или тепловому удару. Мы тратим много времени на настройку длины волны, чтобы она соответствовала свойствам материалов, с которыми мы работаем.
Проблема заключается в охлаждении.
Системы с высокой мощностью генерируют большое количество тепла. Это хорошо с точки зрения скорости обработки, но это создает серьезную нагрузку на систему охлаждения. Если теплообменники не справляются с задачей, температура в помещении начинает расти.
Также необходимо правильно настроить контроллеры PID. Если они не настроены правильно, температура может превысить заданные значения, что приведет к проблемам.
В конце концов, переход на инфракрасный обогрев позволяет избавиться от задержек в процессе обработки. Когда больше не нужно полагаться на воздух для передачи тепла, начинается реальная экономия энергии.