Omezení spotřeby uhlíku v továrnách na polovodiče: Přechod na infračervené zahřívání
Buďme upřímní – továrny na polovodiče jsou opravdu velkými spotřebiteli energie. Většina starého vybavení v čistých místnostech stále využívá rezistorové zahřívání nebo staromódní termální systémy, které prostě plýtvají energií. Je to plýtvání. Proto vidíme, že stále více firem přechází na systémy s krátkovlnným infračerveným zářením. Jedná se o mnohem efektivnější způsob provozu.
Proč to vlastně funguje
Standardní ohřívače se snaží ohřát vzduch jen proto, aby se wafer ohřál. To představuje obrovskou ztrátu kilowatthodin. Infračervené lampy fungují jinak – využívají záření, takže fotony působí přímo na cíl. Nemusíte plýtvat energií na ohřev celé komory. Když přejdete na vysoce husté infračervené matice, doba nastartování se výrazně zkrátí. Je to rychlé. Opravdu rychlé. A protože cykly jsou kratší, potřebujete mnohem méně energie na jeden wafer.
Správné nastavení parametrů
Pokud rekonstruujete starou linku, nemůžete jednoduše použít nové vybavení. Musíte vzít v úvahu hustotu energie. Obvykle používáme vysokovýkonové křemenné lampy a soustředěné reflektory, abychom udrželi teplo tam, kde má být. Ale musíte také zajistit, aby vlnová délka odpovídala materiálu waferu. Pokud to nebudou odpovídat, energie prostě odrazí od povrchu waferu a budete znovu na začátku. Abychom dosáhli co nejlepších výsledků, používáme reflektory pokryté zlatem. Zní to luxusně, ale je to praktické. Umožňuje to provozovat lampy při nižším výkonu, přičemž teplota povrchu zůstává přesně tam, kde má být. Stejný výsledek, menší účty za elektřinu.
Nevýhody
Infračervené systémy nejsou žádný „kouzelný proutek“. Lampy s vysokou intenzitou vytvářejí obrovské množství tepla. Pokud prostě umístíte vysokovýkonové lampy do konstrukce určené pro staré rezistorové ohřívače, může dojít k deformaci konstrukce nebo poškození senzorů. Musíte se ujistit, že vaše chladicí systémy dokážou zvládnout takové množství tepla. Vždy doporučuju použít systém spojený s PID regulátory a pyrometry s rychlou odezvou. To zabrání nadměrnému zvyšování teploty a udrží spotřebu energie na minimu. Hardware se vhodně zaadaptuje, ale budete muset upravit logiku řízení, aby odpovídala rychlosti reakce infračervených lamp.