Yarı mamul üretiminde israfın azaltılması: Kızılötesi ısıtma konusundaki gerçekler
Eğer yarı iletken tesislerinde karbon nötralitesi hedeflerine ulaşmak istiyorsak, ısıtma aşamasında bu kadar çok enerjiyi boşa harcamaktan vazgeçmeliyiz. Uzun süre boyunca herkes geleneksel dirençli ısıtıcıları kullandı. Ancak bu ısıtıcılar oldukça verimsizdir.
Biz ise vakumla uyumlu kızılötesi lambalar kullanmaya başladık. Tüm vakum odasını ısıtmaya çalışmak tam anlamıyla enerji israfıdır; bu lambalar ise ısıyı doğrudan waferlere yönlendirir. Çok basit.
Vakum ortamında nasıl çalışır?
Vakumda fizik kuralları farklı işler; çünkü konveksiyon ortadan kalkar. Geriye sadece radyasyon kalır. Bizim kızılötesi lambalarımız kısa dalga boylu radyasyon yayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu sayede enerji, oda duvarlarını veya içerdeki gazları ısıtmak için boşa harcanmaz. Böylece tüm süreç daha verimli hale gelir.
Ancak bir sorun var: Hava olmadığı için ısıyı dağıtamayız; bu yüzden lambanın yüzeyi hızla ısınır. Her şeyin temiz kalmasını sağlamak için yüksek saflıkta kuvars kaplar kullanıyoruz. Eğer ucuz kuvars kullanırsanız, gaz salınımı olur ve bu da silisyumu kirletmeye yol açar.
Ayrıca güç miktarına da dikkat etmek zorundayız. Hava olmadığı için wafer fazla ısısını atamaz. Fazla güç kullanırsanız, substrat yanar.
Enerji ve alan tasarrufu
Karbon ayak izini azaltmanın en büyük yolu, ısınma süresini kısaltmaktır. Dirençli ısıtıcılar çalışmaya başlamak için çok uzun zaman alır. Bu, eski bir fırının önceden ısınmasını beklemek gibidir.
Bizim kızılötesi sistemlerimiz ise saniyeler içinde hedef sıcaklığa ulaşır. Böylece boşa harcanan zaman azalır ve parçaların işlenmesi için daha fazla zaman kalır.
Ayrıca bu cihazlar yüksek güce sahip olmasına rağmen çok az yer kaplar. Bu da ısıtıcıların boyutlarını küçültmemizi ve temiz odadaki diğer ekipmanlar için daha fazla alan bırakmamızı sağlar.
Tercihler ve dezavantajlar
Yüksek yoğunluklu kızılötesi ışınlar mucizevi bir çözüm değildir. Bu tür ışınlar, kablolar ve güç kaynakları üzerinde büyük bir yük oluşturur. Yüksek güç seviyelerini dar bir vakum kabinesine aktardığınızda, dış soğutma sistemlerinin mükemmel olması gerekir. Eğer soğutma sistemi başarısız olursa, lamba anında yanar; çünkü ısısını atacak hiçbir yer yoktur.