Mengurangi Pemborosan Energi dalam Proses Produksi Semikonduktor: Kebenaran tentang Pemanasan dengan Sinar Infra Merah
Jika kita benar-benar ingin mencapai tujuan netralitas karbon di pabrik-pabrik semikonduktor, kita harus menghentikan pemborosan energi yang terjadi selama proses pemanasan. Selama ini, semua orang menggunakan pemanas tipe resistif. Namun, pemanas jenis ini tidak efisien.
Kami beralih ke penggunaan lampu inframerah yang cocok digunakan dalam kondisi vakum. Alih-alih memanaskan seluruh ruang vakum—yang merupakan pemborosan energi yang besar—lampu ini memfokuskan panasnya langsung pada wafer. Sangat sederhana.
Bagaimana cara kerjanya dalam kondisi vakum?
Dalam kondisi vakum, hukum fisika berubah; konveksi tidak lagi terjadi. Yang tersisa hanyalah radiasi. Kami merancang lampu inframerah sedemikian rupa sehingga dapat memancarkan radiasi gelombang pendek. Radiasi ini langsung menembus bahan target tanpa membuang energi untuk memanaskan dinding ruang vakum atau gas yang ada di sana. Dengan demikian, proses produksi menjadi lebih efisien.
Namun, ada kendalanya. Karena tidak ada udara untuk mengalirkan panas, permukaan lampu akan menjadi sangat panas dengan cepat. Untuk menjaga kebersihan, kami menggunakan kemasan kuarsa berkualitas tinggi. Jika menggunakan kuarsa berkualitas rendah, akan terjadi pelepasan gas beracun, yang dapat merusak silikon yang digunakan dalam proses produksi.
Kita juga perlu sangat berhati-hati dengan daya yang digunakan. Tanpa udara untuk mendinginkan suhu, wafer tidak akan bisa “melepaskan” panas berlebihnya. Jika daya yang digunakan terlalu tinggi, substrat tersebut akan rusak.
Menghemat energi dan ruang
Keuntungan terbesar dari penggunaan lampu inframerah adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu target yang diinginkan. Pemanas tipe resistif membutuhkan waktu yang lama untuk memanaskan ruangan. Sedangkan sistem inframerah hanya membutuhkan beberapa detik saja untuk mencapai suhu target. Dengan demikian, waktu yang digunakan untuk proses produksi menjadi lebih efisien.
Selain itu, unit ini memiliki daya yang tinggi, tetapi ukurannya sangat kecil. Artinya, kita dapat mengurangi ruang yang diperlukan untuk pemanas tersebut, sehingga ada lebih banyak ruang untuk alat-alat lain di ruang bersih tersebut.
Kompromi yang harus diterima
Perlu diketahui bahwa penggunaan sinar inframerah intensitas tinggi bukanlah solusi sempurna. Penggunaan sinar ini memberikan beban yang besar pada kabel dan sumber daya listrik. Ketika daya yang digunakan sangat tinggi, sistem pendinginan eksternal harus bekerja dengan maksimal. Jika sistem pendinginan gagal, lampu akan segera rusak karena tidak memiliki cara untuk melepaskan panasnya.