반도체 제조 공장에서 탄소 배출을 줄이는 더 스마트한 방법
반도체 제조 공장에서 탄소 중립을 달성하려면 열 관리가 매우 중요합니다. 보통 에너지가 가장 많이 낭비되는 부분이 바로 여기입니다. 기존의 가열 방식은 효율이 낮아, 웨이퍼 주변의 공기를 가열하는 데 엄청난 양의 에너지가 소모됩니다. 또한 온도가 오르는 데도 많은 시간이 걸립니다.
우리는 이 문제를 해결하기 위해 금으로 코팅된 단파 적외선 램프를 사용하기로 했습니다.
왜 금인가?
일반적인 석영 램프는 에너지를 모든 방향으로 방출하므로 효율이 낮습니다. 석영에 얇은 금 층을 추가함으로써 에너지가 일정한 방향으로만 전달되도록 할 수 있습니다. 금은 긴 파장의 빛을 반사시켜 모든 에너지를 단파 영역으로 집중시킵니다. 그 결과 열이 웨이퍼 표면에 훨씬 빠르고 강하게 전달됩니다. 게다가 금은 램프 뒷부분으로의 열 유출을 막아주므로, 거의 모든 에너지가 필요한 곳에만 사용됩니다. 그 결과 전체적인 에너지 소비는 줄어들지만, 생산 속도는 그대로 유지됩니다.
단점은 무엇일까?
이 램프들은 작은 공간에 설치될 수 있도록 설계되었지만, 그냥 연결해서 사용할 수는 없습니다. 전원 공급 장치의 와트수와 전압이 정확히 맞아야 합니다. 그렇지 않으면 램프가 손상될 수 있습니다. 또한 이 램프들은 단자 부분에서 엄청나게 뜨거워집니다. 만약 냉각 시스템이 제대로 작동하지 않으면 램프나 주변 회로가 손상될 수 있습니다. 결국 빠른 가열 효과와 낮은 탄소 배출량을 얻으려면 이러한 집중된 열을 효과적으로 관리해야 합니다.
결론
하나의 웨이퍼가 온도에 도달하는 데 몇 초만 단축된다 해도 별것 같지 않을 수 있습니다. 하지만 대량 생산 공장에서는 매년 엄청난 양의 이산화탄소가 절약됩니다. 결국 이는 사고방식의 변화에서 비롯됩니다. 공기를 가열하려고 하지 말고, 실리콘 자체를 가열하면 됩니다. 그러면 에너지 비용과 지구 환경에도 도움이 됩니다.