Mengurangi Emisi Karbon di Proses Fabrikasi: Mengapa Pemanasan dengan Sinar Infra Merah Efektif
Mari kita akui kenyataannya tentang proses pembuatan semikonduktor. Proses ini sangat membutuhkan banyak energi. Saat kita mengelola proses termal di ruang bersih, biaya energinya sangat tinggi, dan dampak negatifnya terhadap lingkungan pun semakin parah.
Kebanyakan dari kita terbiasa menggunakan oven konvensional atau pemanas berbasis resistansi. Namun, ada cara yang lebih baik untuk menghasilkan panas, yaitu menggunakan lampu inframerah (IR).
Cara pemanasan tradisional merupakan cara yang sangat boros. Udara didinginkan terlebih dahulu, lalu udara tersebut digunakan untuk memanaskan wafer. Cara ini sangat tidak efisien. Kita seolah-olah membayar biaya untuk memanaskan seluruh ruangan hanya agar sepotong silikon dapat mencapai suhu yang tepat. Selain itu, sistem HVAC harus bekerja lebih keras untuk mendinginkan udara tersebut. Ini merupakan pemborosan energi yang besar.
Sinar inframerah berbeda. Sinar ini menggunakan radiasi elektromagnetik untuk memanaskan permukaan bahan secara langsung. Tidak ada perantara, sehingga tidak perlu memanaskan udara terlebih dahulu. Akibatnya, suhu bahan dapat dinaikkan dengan cepat. Panas juga tidak akan bocor ke langit-langit, sehingga energi dapat digunakan secara efektif di tempat yang seharusnya.
Tentu saja, kita tidak bisa begitu saja memasukkan lampu pemanas ke dalam ruang fabrikasi. Partikel-partikel di udara merupakan penghalang. Untuk menjaga kebersihan, kita menggunakan kemasan kuarsa berkualitas tinggi. Hal ini akan mencegah keluarnya gas berbahaya dan mencegah kontaminasi yang dapat merusak kualitas produk. Selain itu, lampu ini memiliki daya pemanas yang tinggi dalam ukuran yang kecil. Lampu ini dapat diletakkan di dalam ruang vakum atau alat pengolahan wafer tanpa membutuhkan ruang yang besar.
Namun, saya harus jujur—ini bukan solusi sempurna untuk setiap situasi. Sinar inframerah menghasilkan panas yang intens di suatu area tertentu. Jika kita menggunakan wafer yang sangat tipis atau bahan yang sulit diproses, permukaan bahan tersebut bisa terbakar sebelum bagian lainnya sempat dipanaskan. Kita perlu menyetel kontroler PID dan sensor dengan tepat. Jika tidak, bahan tersebut bisa rusak.
Meski begitu, dari sudut pandang “Pabrik Hijau”, hal ini merupakan langkah yang sangat positif. Dengan menghilangkan penggunaan pemanas konvensional, sistem pendinginan pun bisa berfungsi dengan lebih baik. Kami telah melihat penurunan emisi jenis Scope 2 yang signifikan setelah mengganti pemanas konvensional dengan sistem pemanas inframerah.
Ini merupakan langkah sederhana. Kita dapat mencapai target pengurangan emisi karbon, menghemat energi, tanpa perlu mengubah seluruh proses produksi.