Omezení plýtvání v polotovarech: Pravda o infračerveném ohřevu
Pokud chceme skutečně dosáhnout cílů uhlíkové neutrality v továrnách na polovodiče, musíme přestat plýtvat tolika energií během tepelné fáze. Dlouho všichni používali klasické rezistivní ohřívače. Ale problém je v tom, že tyto ohřívače jsou neefektivní.
Přešli jsme na infračervené lampy kompatibilní s vakuumem. Místo toho, abychom snažili se ohřát celou vakuovou komoru – což je naprostá ztráta energie – tyto lampy směřují teplo přímo na čip. Jednoduché.
Jak to ve skutečnosti funguje ve vakuu
Ve vakuu je fyzika divná – konvekce prostě zmizí. Zbývá jen záření. Naše infračervené lampy jsou navrženy tak, aby vydávaly krátkovlnné záření. To proniká přímo do cílového materiálu, aniž by se plýtvala energií na ohřev stěn komory nebo jakéhokoli plynu, který tam zůstal. Tím se celý proces zefektivňuje.
Ale existuje jeden problém – protože vakuum neumožňuje pohyb tepla, povrch lampy se rychle zahřívá. Abychom zachovali čistotu, používáme vysoce čisté křemičité obaly. Pokud použijete levný křemen, dojde k uvolňování plynů, což znamená kontaminaci siliciumu.
Musíme také být velmi opatrní ohledně výkonu lampy. Bez vzduchu, který by chladil materiál, nemůže čip „vydalovat“ nadbytečné teplo. Pokud přehnaně zesílíte výkon, poškodíte substrát.
Úspora energie (a prostoru)
Největší výhodou pro snížení uhlíkové stopy je rychlost dosažení požadované teploty. Rezistivní ohřívače potřebují spoustu času na rozehřátí. Je to jako čekat, až se stará trouba předehřeje.
Naše infračervené systémy dosáhnou požadované teploty během sekund. Strávíte mnohem méně času čekáním a mnohem více času samotným zpracováním součástek.
Kromě toho tyto jednotky mají velký výkon, ale zabírají velmi málo prostoru. To znamená, že můžete zmenšit prostor potřebný na umístění ohřívačů a mít tak více místa pro ostatní nástroje ve vaší čisté místnosti.
Kompromisy
Vysokoinтенсивní infračervené záření není magickým řešením. Vyvolává velké zatížení na vedení a zdroje napájení.
Když přivádíte tak vysoký výkon do kompaktního vakuového obalu, musí být vaše externí chladící systémy perfektní. Pokud selže chladicí systém, lampa okamžitě shoří – nemá totiž kam odvést teplo.