Snížení uhlíkové stopy v továrně na výrobu polovodičů: Proč skutečně funguje infrazářivé zahřívání
Buďme upřímní ohledně výroby polovodičů – jedná se o velmi energeticky náročný proces. Při řízení tepelných procesů v čistých prostorách jsou náklady na energii obrovské a uhlíková stopa je ještě horší.
Většina z nás je zvyklá na tradiční konvekční pece nebo odporová topidla. Ale existuje lepší způsob na zahřívání – infrazářivé lampy.
U starých typů topidel se nejprve zahřívá vzduch, a poté se doufá, že tento vzduch nahřeje destičku. Je to opravdu plýtvání energií. V podstatě platíte za zahřátí celé místnosti jen proto, abyste dostali tenký kus křemíku na správnou teplotu. Poté musí systém pro chlazení pracovat nad rámec svých možností, aby tu energii znovu odvedl. Je to zbytečné plýtvání penězi.
Infrazářivé lampy fungují jinak – využívají elektromagnetické vyzařování k přímému ohřevu povrchu destičky. Žádný prostředník, žádné zahřívání vzduchu.
Výsledkem je, že se teplota zvyšuje mnohem rychleji. Přestáváte ztrácet energii do okolí a energii můžete využít přímo tam, kde je potřeba.
Samozřejmě nemůžete jednoduše umístit infrazářivou lampu do výrobní linky. Částice jsou zde nepřítelem. Abychom udrželi prostředí čisté, používáme kvartové obaly vysoké čistoty. To zabrání uvolňování plynů a zabrání kontaminaci, která by mohla poškodit kvalitu výrobků. Navíc tyto lampy poskytují velkou účinnost v malých rozměrech. Můžete je umístit přímo do vakuumové komory nebo do nástrojů na manipulaci s destičkami, aniž byste potřebovali velký prostor.
Ale chci být upřímný – nejde o „kouzelnou hůlku“, která by fungovala v každé výrobní linii.
Infrazářivé lampy vytvářejí intenzivní, lokalizované teplo. Pokud pracujete s velmi tenkou destičkou nebo s materiálem, který je citlivý na teplotu, můžete snadno popálit povrch ještě předtím, než se zbytek materiálu zahřeje. Musíte perfektně nastavit regulátory a senzory. Pokud to uděláte špatně, můžete poškodit povrch destiček.
Přesto, z hlediska „zelené továrny“ je to obrovský přínos. Když přestanete spoléhat na ty velké topidla, vaše chladicí systémy mohou konečně „dýchat“. Viděli jsme, že emise typu Scope 2 výrazně klesly pouhým nahrazením starých topidel infrazářivými lampami.
Je to jednoduché řešení – dosáhnete svých cílů v oblasti uhlíkové stopy, ušetříte energii a nemusíte přitom bourat celý výrobní proces.