Як зробити процес виробництва напівпровідників більш екологічним за допомогою вакуумних інфрачервоних нагрівачів
Якщо ми справді хочемо досягти карбонної нейтральності на заводах з виробництва напівпровідників, нам необхідно звернутися до проблеми тепла. Більшість традиційних резистивних нагрівачів є дуже неефективними – їм потрібно багато часу, щоб нагрітися, а енергія витрачається марно.
Саме тому ми використовуємо інфрачервоні нагрівачі, придатні для роботи у вакуумі. Замість того, щоб нагрівати всю камеру, що є марною тратою енергії, ці нагрівачі спрямовують короткохвильове випромінювання безпосередньо на пластину. Це значно ефективніше.
Проблема тепла у вакуумі
У вакуумі немає повітря, яке могло б поширювати тепло. Тож ми повністю покладаємося на випромінювання.
Ми розробили ці інфрачервоні лампи так, щоб вони могли забезпечувати велику потужність у невеликому просторі. Це означає, що можна дуже швидко змінювати температуру – за секунди, а не хвилини. Коли не потрібно чекати, поки камера нагріється, загальна кількість енергії, яка витрачається на одну пластину, значно зменшується.
Але є один недолік: високопотужні інфрачервоні лампи дуже нагріваються в певних точках. Якщо система охолодження не є ефективною, це може призвести до пошкоджень ущільнень камери. Це потребує знаходження балансу.
Підтримання чистоти
У чистій кімнаті основною проблемою є випаровування речовин. Навіть найменша кількість забруднень може серйозно скоротити якість продукції.
Щоб уникнути цього, ми використовуємо кварцові оболонки та ущільнення високої чистоти. Ми також приділяємо увагу емісії поверхні лампи. Чому? Тому що не має значення, скільки енергії виробляється, якщо вона не потрапляє на поверхню пластини.
Найкраще те, що ці лампи можна просто замінити на старі, неефективні елементи, без необхідності перебудови всієї системи.
Який ефект це має на завод
Коли час підготовки значно скорочується, це також зменшує викиди вуглецю. Це дуже важливо. Крім того, значно менше тепла потрапляє в систему опалення та кондиціонування повітря, що ще більше зменшує витрати на енергію. Найбільша різниця спостерігається під час процесів тривалого нагрівання. Таким чином можна досягти потрібної температури без значних витрат енергії.
Це простий механічний рішення, але воно призводить до значного зменшення викидів CO2 для кожної чіпа, який виходить з лінії виробництва.