Зниження викидів вуглецю у чистих кімнатах за допомогою інфрачервоного випромінювання
Якщо ви коли-небудь були на заводах з виробництва напівпровідників, ви знаєте про проблеми, пов’язані з традиційними конвективними печами. Вони споживають величезну кількість енергії – адже їм потрібно нагріти всю повітряну масу в камері ще до того, як пластина почне нагріватися. Це справжнє марнування ресурсів.
Ми знайшли кращий спосіб. Замість нагрівання повітря ми використовуємо інфрачервоне випромінювання для прямого нагріву пластини чи основи. Це просте рішення, але воно значно зменшує споживання енергії та скорочує кількість викидів вуглецю.
Як це функціонує
Уявіть собі ситуацію, коли ви опиняєтесь на сонці в холодний день. Ви не чекаєте, поки повітря навколо вас нагріється – ви відразу відчуваєте тепло на своїй шкірі. Інфрачервоні нагрівачі роблять те саме, але за допомогою електромагнітного випромінювання. Немає необхідності чекати на „період нагріву“. Оскільки енергія потрапляє безпосередньо на об’єкт нагріву, потрібно значно менше кіловат-годин на один цикл. Менше енергії означає менше викидів.
Реалії чистих кімнат
Звісно, не можна просто помістити нагрівальну лампу в чисту кімнату – це призведе до появи забруднень. Щоб утримувати все в чистоті, ми обгортаємо всі компоненти у кварц високої чистоти. Це дозволяє утримувати забруднювачі подалі від зони обробки. Оскільки ці системи зазвичай використовуються для обробки великих пластин, ми використовуємо високовольтні пристрої для забезпечення стабільного тепла.
Один порада: потрібно правильно підібрати довжину хвилі. Чи буде це короткохвильове, середньохвильове чи довгохвильове випромінювання – залежить від матеріалу. Короткохвильове випромінювання проникає глибше в матеріал, що сприяє швидшому нагріванню.
Недоліки (адже ніщо не є ідеальним)
Інфрачервоне випромінювання – це не чарівна паличка. Хоча ви і економите енергію, ці лампи створюють значне локальне тепло. Якщо корпус та системи охолодження не витримують цього навантаження, ви будете відчувати сильне тепло. Якщо охолодження недостатнє, сенсори почнуть дають неточні дані, і тут починаються проблеми.
Секрет полягає у правильному розміщенні елементів нагріву. Ми ділимо піч на окремі зони нагріву. Таким чином ми не виділяємо тепло в ті місця, де його не потрібно. Саме так досягається справжня економія енергії – енергія використовується саме там і тоді, коли це необхідно.