Giảm lượng khí thải carbon trong quy trình sản xuất bán dẫn: Tại sao phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại lại hiệu quả?
Hãy thành thật mà nói về quy trình sản xuất bán dẫn: đây là một quy trình tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Khi quản lý các quy trình nhiệt trong phòng sạch, chi phí điện năng sẽ vô cùng cao, và lượng khí thải carbon cũng tăng lên đáng kể.
Hầu hết chúng ta đều quen với việc sử dụng lò sưởi truyền thống hoặc bộ gia nhiệt điện trở. Nhưng có một cách tốt hơn để tạo nhiệt: đó là sử dng đèn hồng ngoại.
Phương pháp sưởi ấm truyền thống thì sao? Bạn làm nóng không khí trước, sau đó hy vọng rằng không khí đó sẽ làm nóng wafer. Điều này rất lãng phí năng lượng. Bạn vô tình phải trả tiền để làm nóng cả căn phòng chỉ để đưa một miếng silic nhỏ lên nhiệt độ mong muốn. Sau đó, hệ thống điều hòa không khí lại phải hoạt động hết công suất để làm mát lại không gian đó. Đó là một vòng lặp lãng phí tiền bạc.
Ngược lại, đèn hồng ngoại hoạt động bằng cách sử dụng bức xạ điện từ để làm nóng trực tiếp chất liệu cần được xử lý. Không cần qua trung gian nào, cũng không cần làm nóng không khí.
Kết quả là bạn có thể đạt được nhiệt độ mong muốn nhanh hơn nhiều. Bạn cũng không còn phải lo lắng về việc nhiệt lượng bị tỏa ra ngoài nữa. Năng lượng được sử dụng một cách hiệu quả hơn.
Tất nhiên, bạn không thể đơn giản chỉ cắm đèn hồng ngoại vào phòng sản xuất được. Các hạt bụi chính là kẻ thù trong trường hợp này. Để duy trì môi trường sạch sẽ, chúng ta sử dụng vỏ bọc bằng thạch anh có độ tinh khiết cao. Điều này giúp ngăn chặn việc phát sinh khí độc và giúp tránh sự nhiễm bẩn, từ đó giúp nâng cao chất lượng sản phẩm. Hơn nữa, đèn hồng ngoại có hiệu suất cao trong một kích thước nhỏ. Bạn có thể lắp chúng ngay trong buồng chân không hoặc công cụ xử lý wafer mà không cần diện tích lớn.
Nhưng tôi muốn nói thật với bạn: đây không phải là giải pháp “kỳ diệu” cho mọi trường hợp. Đèn hồng ngoại tạo ra nhiệt độ cao ở một vùng cụ thể. Nếu bạn sử dụng nó với wafer quá mỏng hoặc vật liệu dễ bị tổn thương, bạn có thể làm cháy bề mặt wafer trước khi toàn bộ vật liệu được làm nóng. Bạn cần điều chỉnh các bộ điều khiển PID và cảm biến một cách chính xác. Nếu làm sai, bạn sẽ làm hỏng vật liệu được xử lý.
Tuy nhiên, từ góc độ của “nhà máy xanh”, đây vẫn là một giải pháp tuyệt vời. Khi bạn ngừng sử dụng các bộ gia nhiệt thông thường, hệ thống làm mát mới có thể hoạt động hiệu quả hơn. Chúng tôi đã thấy rằng lượng khí thải loại 2 giảm đáng kể khi thay thế các bộ gia nhiệt cũ bằng đèn hồng ngoại.
Đó là một giải pháp đơn giản. Bạn có thể đạt được mục tiêu giảm lượng khí thải carbon, tiết kiệm năng lượng, mà không cần phải thay đổi toàn bộ quy trình sản xuất của mình.