کاهش میزان کربن در کارخانههای تولید نیمههادی: چرا استفاده از گرمایش مادون قرمز مؤثر است؟
اگر قصد دارید به حالت بیکربنی در کارخانههای تولید نیمههادی برسید، خواهید فهمید که صرف خرید اعتبارات انرژی سبز کافی نیست. باید به طور مستقیم روی مسائل مربوط به گرمایش کار کنید.
فکر کنید به روشهای گرمایش متداول؛ آنها در واقع مصرفکنندههای زیادی از انرژی هستند. آنها نیمی از زمان خود را صرف گرم کردن هوا و دیوارههای اتاق میکنند، در حالی که ویفر هنوز تغییر دما را احساس نکرده است. این کار، هدررفت انرژی است.
به همین دلیل، ما به سمت استفاده از لامپهای مادون قرمز روی میآییم. در این روش، دیگر نیازی به گرم کردن کل اتاق نیست؛ بلکه فقط قسمت مورد نظر گرم میشود.
ارسال گرما به محل مناسب
مادون قرمز، از انرژی تابشی برای گرم کردن استفاده میکند. به جای اینکه منتظر گرم شدن هوا باشیم، لامپها فوتونها را مستقیماً به سطح ویفر ارسال میکنند. این روش بسیار سریع است.
از آنجایی که زمان لازم برای گرم شدن کاهش مییابد، ویفر کمتر در معرض گرما قرار میگیرد. این امر باعث کاهش مصرف انرژی و کاهش هزینههای برق میشود. بسته به نوع کاری که انجام میدهید، طول موج مناسب را انتخاب میکنیم؛ برای گرم کردن سریع سطح، از طول موج کوتاه استفاده میکنیم، و برای گرم کردن عمیقتر، از طول موج متوسط.
واقعیت اتاقهای پاک
در کارخانههای تولید نیمههادی، آلودگی ناشی از ذرات، دشمن اصلی است. حتی یک ذره کوچک نیز میتواند باعث کاهش کیفیت تولید شود. برای جلوگیری از اخراج گازهای ناشی از گرمایش، از پوششهای ویژه و غلافهای کوارتزی استفاده میکنیم.
نکته خوب این است که این سیستمهای مادون قرمز، فضای کمتری نسبت به فرهای بزرگ نیاز دارند. این امر باعث میشود فضای بیشتری در کارخانه در اختیار شما باشد. تا زمانی که سیستم توزیع انرژی بتواند بار انرژی مورد نیاز را تأمین کند، این سیستمها میتوانند به راحتی در دستگاههای موجود کارخانه نصب شوند.
معایب (چون هیچ چیز کامل نیست)
مشکل اینجاست که مادون قرمز قدرتمند است، اما انتخاب آن نیاز به دقت زیادی دارد. این روش باعث ایجاد تفاوتهای شدید در دما میشود. اگر لامپ چند میلیمتر از جای خود منحرف شود، نقاط گرم روی ویفر ایجاد خواهد شد. برای جلوگیری از این امر، به کنترلکنندهها و حسگرهای دقیق نیاز است تا تمام قسمتهای ویفر یکنواخت گرم شوند.
همچنین، لامپهایی با توان بالا، گرمای زیادی را از پشت خود ساطع میکنند. اگر سیستمهای تهویه و خنککننده کارخانه، قادر به خارج کردن این گرمای اضافی نباشند، مشکلات زیادی پیش خواهد آمد.
البته، نصب این سیستمها نیاز به دقت بیشتری دارد، اما صرفهجویی در مصرف انرژی، این زحمات را توجیه میکند.