Làm cho các nhà máy sản xuất bán dẫn trở nên thân thiện với môi trường hơn nhờ công nghệ sưởi ấm bằng tia hồng ngoại trong môi trường chân không
Nếu chúng ta thực sự muốn đạt được mục tiêu trung hòa khí carbon trong các nhà máy sản xuất bán dẫn, chúng ta cần phải quan tâm đến vấn đề năng lượng. Phương pháp sưởi ấm truyền thống thường rất lãng phí năng lượng; việc làm nóng toàn bộ buồng chân không mất rất nhiều thời gian, và năng lượng cũng bị lãng phí khắp nơi.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng các bộ sưởi ấm bằng tia hồng ngoại phù hợp với môi trường chân không. Thay vì cố gắng làm nóng toàn bộ buồng chân không – điều này hoàn toàn lãng phí năng lượng – những bộ sưởi này tập trung bức xạ sóng ngắn trực tiếp vào wafer. Đây là cách hiệu quả nhất để làm nóng wafer.
Xử lý vấn đề nhiệt trong môi trường chân không
Vấn đề ở môi trường chân không là không có không khí để giúp lan truyền nhiệt. Chúng ta phải dựa hoàn toàn vào bức xạ để làm nóng. Chúng tôi đã thiết kế các bóng đèn hồng ngoại sao cho chúng có thể tích trữ nhiều năng lượng trong một không gian nhỏ. Nhờ đó, chúng ta có thể thay đổi nhiệt độ một cách nhanh chóng – chỉ trong vài giây thôi. Khi không còn phải chờ đợi buồng chân không được làm nóng, chi phí năng lượng cho mỗi wafer sẽ giảm đi đáng kể.
Tuy nhiên, vẫn còn một vấn đề: các bóng đèn hồng ngoại công suất cao sẽ tỏa ra nhiệt lượng lớn ở một điểm nhất định. Nếu hệ thống làm mát không đủ mạnh, các chi tiết trong buồng chân không sẽ bị biến dạng. Đây là một vấn đề cần được cân nhắc kỹ lưỡng.
Giữ cho môi trường sạch sẽ
Trong phòng sạch, việc có chất gây ô nhiễm là mối đe dọa lớn. Chỉ cần một chút ô nhiễm nhỏ cũng có thể khiến hiệu suất sản xuất giảm sút nghiêm trọng. Để ngăn chặn điều này, chúng tôi sử dụng các vật liệu thủy tinh có độ tinh khiết cao để bọc bóng đèn. Chúng tôi cũng chú trọng đến khả năng phát xạ nhiệt của bề mặt bóng đèn. Tại sao ư? Bởi vì dù bạn tạo ra bao nhiêu năng lượng đi nữa, nếu năng lượng đó không tác động trực tiếp lên wafer thì cũng vô ích.
Điều tuyệt vời là những bóng đèn này có thể thay thế ngay lập tức cho các bóng đèn cũ kém hiệu quả. Bạn có thể thay thế chúng mà không cần phải xây dựng lại toàn bộ hệ thống.
Tác động tích cực của công nghệ này đối với nhà máy
Khi thời gian chuẩn bị giảm xuống, lượng khí carbon thải ra cũng giảm theo. Rất đơn giản thôi. Ngoài ra, lượng nhiệt thải vào hệ thống điều hòa không khí cũng giảm đi đáng kể, điều này giúp tiết kiệm chi phí năng lượng. Hiệu quả rõ rệt nhất là trong quá trình xử lý nhiệt và đông cứng wafer. Bạn có thể kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác mà không cần sử dụng lượng năng lượng lớn như các lò nung truyền thống.
Đây chỉ là một giải pháp đơn giản về mặt kỹ thuật, nhưng nó mang lại hiệu quả thực sự trong việc giảm lượng khí CO2 thải ra từ mỗi con chip được sản xuất.