Сокращение выбросов углерода на производстве полупроводников: более эффективный способ нагрева
Если вы стремитесь достичь углеродной нейтральности на производстве полупроводников, необходимо обратить внимание на проблему нагрева. Обычно именно здесь теряется большое количество энергии. Традиционные методы нагрева сопряжены с потерями: они тратят много энергии на нагрев воздуха вокруг пластины, или же требуют долгого времени для достижения нужной температуры.
Мы решили решить эту проблему с помощью ламп с тонким слоем золота, излучающих коротковолновый инфракрасный свет.
Почему именно золото?
Стандартные кварцевые лампы излучают энергию во все стороны и в широком спектре частот. Это создает лишние проблемы. При добавлении тонкого слоя золота на поверхность кварца мы можем контролировать направление излучения энергии. Золото отражает длинноволновый свет, заставляя энергию излучаться в коротковолновом диапазоне. Это делает процесс нагрева более эффективным: тепло быстрее и с большей интенсивностью попадает на поверхность пластины. Кроме того, золото предотвращает утечку тепла с задней стороны лампы, так что почти вся энергия направляется туда, где это необходимо. В результате используется меньше энергии, но скорость производства остается прежней.
Недостатки
Эти лампы имеют очень компактные размеры, что позволяет использовать их в тесных пространствах производства. Но их нельзя просто подключить к сети — необходимо, чтобы мощность и напряжение питания соответствовали характеристикам лампы. В противном случае лампа может быть повреждена. Кроме того, лампы становятся очень горячими на своих выводах. Если система охлаждения не справляется с этой задачей, могут быть повреждены сама лампа или соседние элементы цепи. Это компромисс: вы получаете быстрый нагрев и меньшие выбросы углерода, но при этом необходимо тщательно контролировать интенсивность нагрева.
Вывод
Даже если сокращается время нагрева одной пластины на несколько секунд, это кажется незначительным. Но на производстве с высокой производительностью это приводит к значительной экономии количества выбрасываемого CO2 каждый год. Все сводится к простому изменению подхода: вместо нагрева воздуха нужно нагревать сам силикон. Это поможет снизить расходы на энергию и защитить планету.