کاهش انتشار کربن در کارخانههای تولید نیمههادی: چرا استفاده از لامپهای پردازش با امواج مادون قرمز منطقی است
باید صادق باشیم؛ کارخانههای تولید نیمههادی، مصرفکنندگان عظیمی انرژی هستند. اگر به جایگاهی که تمام این انرژی میرود، نگاه کنیم، بخش بزرگی از آن صرف فرآیندهای حرارتی میشود.
سالهاست که از فرنهای بزرگ برای این منظور استفاده میشود؛ اما مشکل اینجاست که این فرنها برای رساندن دمای ویفر به میزان مورد نیاز، انرژی زیادی را صرف گرم کردن هوا و دیوارههای فرن میکنند. این روش بسیار هدردهنده است.
به همین دلیل، از لامپهای پردازش با امواج مادون قرمز استفاده میکنیم. این لامپها به جای گرم کردن کل اتاق، انرژی را مستقیماً به ویفر یا فیلمهای حساس به نور اعمال میکنند. این روش، روشی مؤثرتر برای گرم کردن است.
منطق صرفهجویی در انرژی
فرنهای معمولی، سرعت پردازش پایینی دارند؛ زیرا باید حجم زیادی از هوا را گرم کنند، و گرما نیز هر ثانیه از بین میرود.
سیستمهای ما از تابش امواج کوتاه استفاده میکنند؛ بنابراین گرما تقریباً بلافاصله به سطح ویفر میرسد. دیگر نیازی به انتظار نیست. از آنجایی که سرعت گرم شدن بسیار بالاست، زمان پردازش کاهش مییابد؛ یعنی ماشینها مجبور نیستند ساعتها کار کنند تا یک سری کارها را تکمیل کنند.
همچنین، این لامپها به گونهای طراحی شدهاند که چگالی انرژی بالایی داشته باشند؛ بنابراین فضای کمتری برای پردازش لازم است. همچنین، از آنجایی که گرمای اضافی تولید نمیشود، سیستمهای تهویه هوا نیاز کمتری به کار کردن دارند.
طراحی واقعی این سیستمها (و مشکلاتی که باید از آنها اجتناب کرد)
ما این لامپها را به طور خاص برای اتاقهای تمیز طراحی کردهایم؛ یعنی بدون تولید گازهای زیانآور و بدون تولید ذرات مضر. از غلافهای کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ زیرا آخرین چیزی که میخواهیم، آلودگی است که باعث اختلال در فرآیند تولید شود.
اما باید مراقب جنبههای الکتریکی این لامپها نیز باشیم. این لامپها در لحظه روشن شدن، مقدار زیادی انرژی مصرف میکنند؛ اگر سیستمهای الکتریکی شما برای مقابله با این میزان انرژی آماده نباشد، ممکن است فیوزها مدام قطع شوند.
نکته مهم این است که امواج مادون قرمز بسیار قوی هستند؛ اگر نوار نقاله حتی برای چند ثانیه متوقف شود، دما به سرعت بالا خواهد رفت. بنابراین باید یک سیستم ایمنی در نظر گرفته شود؛ به محض توقف نوار نقاله، باید انرژی قطع شود، در غیر این صورت ویفرها در مقابل چشمان شما خواهند سوخت.
تأثیر این روش بر معیارهای کارخانه
در نهایت، استفاده از لامپهای پردازش با امواج مادون قرمز، میزان انرژی مصرفی برای هر ویفر را کاهش میدهد. این روش، روشی ساده برای کاهش انتشار کربن است.
نکته خوب این است که این لامپها میتوانند جایگزین لامپهای قدیمی شوند؛ شما میتوانید بازدهی بیشتری داشته باشید و میزان انتشار گازهای زیانآور کمتر شود، بدون اینکه نیازی به تعویض کل خط تولید خود باشد.