Giảm lượng khí carbon trong nhà máy sản xuất bán dẫn: Tại sao sóng hồng ngoại là giải pháp tốt nhất?
Nếu bạn muốn đạt được mục tiêu trung hòa khí carbon trong nhà máy sản xuất bán dẫn, chắc hẳn bạn đã nhận ra rằng phương pháp truyền thống không còn hiệu quả nữa. Hầu hết chúng ta vẫn sử dụng phương pháp sưởi ấm bằng điện trở; phương pháp này chỉ làm nóng không khí xung quanh wafer mà thôi. Điều này thật lãng phí.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng hệ thống sóng hồng ngoại ngắn bước sóng (SWIR). Thay vì làm nóng toàn bộ căn phòng, chúng ta có thể tập trung nhiệt lượng vào chính vị trí cần sưởi ấm – tức là wafer.
Lý do đằng sau việc sử dụng sóng hồng ngoại
Hãy so sánh với lò vi sóng và lò nướng thông thường. Bạn không cần chờ cho toàn bộ căn phòng được làm nóng trước khi bắt đầu công việc. Với đèn hồng ngoại, nhiệt lượng được truyền trực tiếp đến mục tiêu. Điều này giúp giảm đáng kể thời gian cần thiết để hoàn thành công việc. Bạn cũng sẽ tiết kiệm được nhiều kWh mỗi chu kỳ sử dụng, điều này rất có lợi về mặt chi phí năng lượng. Hiệu quả này rõ rệt nhất ở các giai đoạn sấy khô, xử lý nhiệt và làm nguội wafer.
Lựa chọn thiết bị phù hợp
Thông thường, chúng ta sử dụng ống huỳnh quang halogen. Chúng có khả năng phát nhiệt mạnh trong diện tích nhỏ, điều này rất hữu ích khi diện tích trong phòng sạch bị hạn chế. Thông thường, chúng được kết nối với mạch điện áp cao để giúp giảm độ dày của dây cáp và kiểm soát dòng điện một cách hiệu quả.
Để tăng hiệu suất hơn nữa, chúng ta sử dụng các bộ phản xạ bằng vàng hoặc nhôm. Chúng giúp phản xạ lại phần nhiệt dư thừa về phía wafer. Nếu không có chúng, hệ thống điều hòa không khí sẽ phải làm việc gấp đôi để đối phó với nhiệt độ xung quanh, điều này hoàn toàn phản tác dụng với mục đích tiết kiệm năng lượng.
Một mẹo nhỏ: Nếu bạn thay thế các đèn cũ, hãy kiểm tra kỹ nguồn điện cung cấp. Sợi dây halogen có xu hướng tiêu thụ một lượng dòng điện lớn ngay khi được bật.
Nhược điểm: Tốc độ vs. Áp lực
Vấn đề là: sóng hồng ngoại có tốc độ rất nhanh. Đôi khi, tốc độ này lại quá cao.
Nếu bạn tác động quá mạnh lên wafer bằng nhiệt, wafer có thể bị biến dạng hoặc bị hư hại. Đây là một sự cân bằng khó khăn. Bạn không thể chỉ tăng công suất đèn lên; bạn cần có một hệ thống kiểm soát PID chính xác để tránh làm hỏng vật liệu.
Đèn chỉ là một phần của giải pháp. Bí quyết thực sự nằm ở hệ thống kiểm soát. Nếu các cảm biến hoạt động chậm, nhiệt độ có thể vượt quá mức mong muốn trước khi bạn kịp nhận ra. Đó là lý do tại sao chúng tôi luôn khuyên nên sử dụng các thiết bị đo nhiệt có khả năng phản ứng nhanh. Chúng giúp duy trì nhiệt độ ổn định và dễ dự đoán.