Сокращение выбросов углерода на производстве: почему использование инфракрасного нагрева – это разумное решение
Если мы действительно хотим достичь целей углеродной нейтральности на производствах полупроводников, нам необходимо прекратить тратить энергию впустую. Главная причина этого – способ нагрева пластин.
Большинство старых резистивных нагревателей по сути являются обычными обогревателями для всего оборудования. Они отдают тепло в корпус и окружающий воздух, что представляет собой огромную трата энергии. Поэтому мы перешли на использование инфракрасных ламп. Вместо того чтобы нагревать всю комнату, мы направляем энергию прямо на пластину. Это делает процесс более быстрым, качественным и эффективным.
Секрет заключается в физике.
Представьте себя на солнце в холодный день. Вы чувствуете тепло на коже, даже если воздух очень холодный. Это радиационное тепло. Если настроить длину волны так, чтобы она соответствовала свойствам кремния или носителя заряда, пластина будет поглощать энергию. Теперь не нужно бороться с воздухом или стенками камеры. Это снижает расход энергии на одну пластину, что является большим преимуществом для производства с точки зрения углеродного следа.
Но нельзя просто увеличить мощность.
При настройке таких систем важна скорость нагрева. Высокомощные лампы обеспечивают необходимую интенсивность нагрева для быстрой обработки. Но есть один нюанс: необходимо контролировать температуру. Если слишком много энергии поступает в одну точку, пластина может деформироваться. Необходимо использовать контроллер с точным регулированием, чтобы сразу снизить мощность ламп, как только будет достигнут заданный уровень температуры.
А как насчет аппаратного обеспечения?
Хорошая новость заключается в том, что эти лампы можно заменить на старые нагреватели. Мы используем кварцевые оболочки для защиты вольфрамовых нитей и сохранения химической чистоты всех компонентов.
Но есть одно предупреждение: лампы высокой интенсивности становятся очень горячими. Если система охлаждения работает некорректно, это может привести к повреждению ламп.
На самом деле, главное преимущество этой системы заключается в том, что она снижает тепловую массу оборудования. Поскольку необходимо нагревать меньше тяжелых металлов, оборудование нагревается быстрее, и не теряется энергия во время простоя. Это делает его более эффективным.