Сокращение выбросов углерода в чистых комнатах с использованием инфракрасного излучения
Если вы когда-либо бывали на производстве полупроводников, то знаете, каковы проблемы, связанные с традиционными конвекционными печами. Они потребляют огромное количество энергии. Почему? Потому что они тратят огромное количество энергии на нагрев всего воздуха в камере, прежде чем чип даже начнет нагреваться. Это пустая трата ресурсов.
Мы нашли лучший способ. Вместо нагрева воздуха мы используем инфракрасное излучение для прямого нагрева чипа или подложки. Это простое решение, но оно значительно снижает расход энергии и уменьшает экологическое воздействие производства.
Как это работает
Представьте себе, что вы находитесь на солнце в холодный день. Вы не ждете, пока воздух вокруг вас нагреется; вы сразу чувствуете тепло на коже. Инфракрасные обогреватели делают то же самое с помощью электромагнитного излучения. Не нужно ждать, пока произойдет процесс нагрева. Поскольку энергия поступает напрямую к цели, требуется гораздо меньше киловатт-часов на цикл. Меньше энергии означает меньше выбросов.
Реалии чистых комнат
Конечно, нельзя просто поставить обогреватель в чистую комнату. Выбросы газов и частиц представляют серьезную проблему. Чтобы сохранить чистоту, все устройства оборачиваются высокочистым кварцем. Это помогает сохранять чистоту в зоне обработки. Поскольку такие системы обычно используются для обработки больших подложек, они работают на высоком напряжении, чтобы тепло распределялось равномерно.
Совет: необходимо правильно выбрать длину волны. Выбор между коротковолновым, средневолновым или длинноволновым излучением зависит от материала, который обрабатывается. Коротковолновое излучение проникает глубже в подложку, что значительно ускоряет процесс нагрева.
Недостатки (ведь ничто не идеально)
Инфракрасное излучение — это не волшебная палочка. Хотя вы экономите энергию на обогревателях, эти устройства выделяют значительное количество тепла в определенной зоне. Если ваш корпус и системы охлаждения не справляются с этой нагрузкой, вы почувствуете сильное нагревание. Если охлаждение слабое, датчики начнут давать ошибочные данные, и это может привести к проблемам.
Секрет заключается в правильном распределении зон. Мы делим печь на отдельные зоны с инфракрасным излучением. Таким образом, тепло не распространяется в те зоны, где оно не нужно. Именно так достигается реальная экономия энергии — питание подается только туда и тогда, когда это необходимо.