Mengurangkan penggunaan karbon di kilang pengeluaran semikonduktor: Peralihan ke sistem pemanasan inframerah
Sejujurnya, kilang pengeluaran semikonduktor merupakan pengguna tenaga yang sangat tinggi. Kebanyakan peralatan lama di bilik bersih masih menggunakan kaedah pemanasan resistif atau kaedah termal yang tidak efisien, sehingga menyebabkan pembaziran tenaga. Itu merupakan pembaziran yang tidak sepatutnya berlaku. Itulah sebabnya semakin banyak kilang yang beralih kepada sistem pemanasan inframerah jenis gelombang pendek (SWIR). Ini merupakan cara yang lebih efisien untuk memanaskan bahan-bahan yang digunakan dalam proses pengeluaran semikonduktor.
Mengapa ia berkesan
Pemanas biasa hanya berusaha untuk memanaskan udara agar wafer menjadi panas. Ini merupakan pembaziran tenaga yang besar. Sebaliknya, lampu inframerah menggunakan radiasi untuk memanaskan wafer secara langsung. Dengan cara ini, tenaga tidak dibazirkan untuk memanaskan seluruh ruangan. Apabila menggunakan sistem pemanasan inframerah berkepadatan tinggi, masa yang diperlukan untuk memanaskan wafer akan berkurangan dengan ketara. Ini sangat cepat. Dan kerana kitaran pemanasan yang lebih singkat, tenaga yang digunakan untuk setiap wafer juga berkurangan.
Memastikan spesifikasi yang sesuai
Jika anda ingin mengubahsuai kilang lama, anda tidak boleh sekadar menyambungkannya begitu sahaja. Anda perlu memastikan kepadatan tenaga yang digunakan adalah sesuai. Biasanya, kita menggunakan lampu kuarsa berkuasa tinggi dan reflektor yang efektif untuk memastikan haba sampai ke tempat yang sepatutnya. Namun, panjang gelombang lampu tersebut harus disesuaikan dengan jenis bahan wafer yang digunakan. Jika tidak, tenaga akan terbuang begitu saja. Untuk mendapatkan hasil yang terbaik, kita menggunakan reflektor yang dilapisi emas. Walaupun kedengaran rumit, namun ia sangat praktikal. Ia membolehkan lampu beroperasi pada kuasa yang lebih rendah sambil mengekalkan suhu permukaan wafer pada tahap yang tepat. Hasilnya sama, tetapi bil elektrik yang diperlukan lebih sedikit.
Kelemahan
Sistem pemanasan inframerah bukanlah penyelesaian yang sempurna. Lampu berintensiti tinggi menghasilkan haba yang sangat tinggi. Jika lampu berkuasa tinggi dipasang dalam sistem yang direka untuk pemanas resistif lama, ia boleh merosakkan komponen-komponen dalam sistem tersebut. Anda perlu memastikan sistem penyejukan mampu menangani haba yang dihasilkan oleh lampu tersebut. Saya sentiasa mencadangkan agar sistem ini digabungkan dengan pengawal PID dan alat pengukur suhu yang responsif. Ini akan membantu mengelakkan suhu daripada melampaui had yang ditetapkan, sekaligus mengurangkan penggunaan tenaga. Peralatan tersebut boleh digunakan bersama-sama, tetapi logik kawalan perlu disesuaikan agar dapat mengikuti kelajuan tindak balas inframerah.