Прекратите нагревание воздуха: более эффективный способ работы чистых комнат
Если мы действительно хотим достичь целей по снижению углеродного следа на производствах полупроводников, нам необходимо отказаться от традиционных конвективных печей. Подумайте: они нагревают всю комнату — воздух, стены, все вокруг — лишь для того, чтобы довести температуру пластины до нужного уровня. Это огромная трата энергии.
Вот здесь-то и пригождаются инфракрасные нагреватели. Вместо того чтобы нагревать всю комнату, мы используем инфракрасные лучи, которые направляют энергию прямо на пластину. Это более эффективный способ, который позволяет избежать расходов энергии.
Как это работает
Инфракрасные лампы фокусируют тепло именно там, где это необходимо. Таким образом можно обойтись без огромных вентиляторов и громоздких нагревательных элементов, которые потребляют много энергии.
Кроме того, можно регулировать длину волн инфракрасных лучей, чтобы контролировать глубину проникновения тепла. Таким образом не тратится энергия на нагрев корпуса оборудования. К тому же процесс нагрева происходит очень быстро. Это значит, что уменьшается время простоя оборудования, а больше времени уходит на саму обработку деталей.
Проблемы
Нельзя просто поставить несколько нагревательных ламп в чистую комнату и считать, что все в порядке. Риск загрязнения частицами остается высоким, поэтому используются кварцевые оболочки и специальные покрытия, чтобы предотвратить выделение каких-либо газов при нагреве.
Также необходимо учитывать систему охлаждения. Высокомощные инфракрасные лампы создают много тепла. Если система охлаждения недостаточно мощная, корпус оборудования будет нагреваться, что приведет к сбоям в процессе производства. Это никому не нужно.
Что это значит для производства
В итоге потребление энергии на одну пластину снижается. Оборудование также занимает меньше места, ведь не нужны громоздкие изолированные печи, которые занимают половину помещения. Для инженеров это значительное преимущество: можно достичь целей «зеленого производства» без снижения скорости производства. Получается более высокая скорость обработки деталей, меньше потребления энергии на единицу продукции, а также меньшая нагрузка на электросеть.