Сокращение выбросов углерода на производстве полупроводников: почему инфракрасное нагревание действительно эффективно
Если мы действительно хотим достичь углеродной нейтральности на производствах полупроводников, нам необходимо прекратить трату энергии впустую.
Вспомните старые конвекционные печи и резистивные нагреватели. По сути, это просто обогреватели для всей комнаты. Они расходуют энергию бесполезно, из-за чего система кондиционирования должна работать в усиленном режиме, чтобы чистая комната не превратилась в сауну. Это замкнутый круг.
Мы решаем эту проблему, переходя на инфракрасное нагревание. Вместо нагрева воздуха мы нагреваем саму пластинку.
Прекратите нагрев воздуха
Инфракрасные лампы используют электромагнитные волны. Они не нагревают стены камеры или воздух вокруг нее. Энергия направляется напрямую на пластинку или подложку.
Это происходит очень быстро — за считанные секунды. Если сократить время разогрева, то общая стоимость электроэнергии на одну партию пластинок значительно снижается.
Детали, связанные с тепловым нагрузкой
Благодаря высокой мощности коротковолновых инфракрасных ламп не требуется большое пространство для их размещения. Можно отказаться от громоздких нагревательных устройств и использовать лампы с точечным фокусом. Таким образом, реакция на нагрев происходит мгновенно.
Это идеально для процессов высокой точности, где каждая секунда имеет значение.
Но нужно быть осторожным с плотностью мощности. Если увеличить мощность для ускорения процесса, на пластинке могут появиться точки с чрезмерным нагревом. Необходимо настроить контроллеры так, чтобы температура соответствовала заданным параметрам.
Реальное применение
Никто не хочет иметь систему, с которой сложно работать. Поэтому мы используем лампы, которые легко заменять. Мы используем кварцевые корпуса и стандартные разъемы. Когда лампа изнашивается, ее достаточно заменить на новую. Не нужно тратить часы на перенастройку всей системы.
Честно говоря, инфракрасное нагревание — это не волшебная палочка для всех процессов. Необходимо пересмотреть геометрию камеры. Если детали имеют необычную форму, возникают места, где нет нагрева. Необходимо тщательно спланировать расположение ламп, чтобы обеспечить равномерный нагрев всей поверхности.