کاهش انتشار کربن در اتاقهای تمیز: حقیقت درباره فرآیند خشک کردن نیمههادیها
خارج کردن مواد حلکننده و رطوبت از روی ویفر، بدون آسیب رساندن به کل سیستم، کاری بسیار دشوار است. برای مدتها، ما از فرهای بزرگ برای گرم کردن کل اتاق استفاده میکردیم تا تنها یک قطعه کوچک سیلیکون خشک شود؛ این کار، هدررفت انرژی بود.
به همین دلیل، استفاده از کنترلرهای دیجیتال مبتنی بر تابش مادون قرمز بسیار منطقی است. در این روش، به جای گرم کردن هوای اطراف ویفر، مستقیماً روی خود سطح ویفر گرما وارد میشود. این روش تمیزتر، سریعتر است و مانع از مصرف بیش از حد انرژی توسط اتاق تمیز میشود.
مشکل «دمای کافی»
عناصر گرمایشی قدیمی، کارایی خوبی ندارند؛ آنها معمولاً دما را بیش از حد افزایش میدهند، سپس دما کاهش مییابد. این روند، باعث مصرف بیش از حد انرژی میشود.
ما برای حل این مشکل، از کنترلرهای دیجیتال PID استفاده میکنیم؛ این کنترلرها، خروجی لامپ مادون قرمز را در زمان واقعی تنظیم میکنند تا دما در محدوده ±۱ درجه سانتیگراد باقی بماند. با این کار، مصرف انرژی کاهش مییابد.
چرا تابش مادون قرمز مؤثر است؟
تابش مادون قرمز، نوعی تابش الکترومغناطیسی است؛ بنابراین نیازی به هوا برای انتقال گرما نیست؛ گرما مستقیماً وارد ماده میشود.
به همین دلیل، نیازی به سیستمهای جریان هوای قوی و عایقهای سنگین نیست. ما از تابش مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا این تابش به سرعت وارد ماده میشود. در نتیجه، ویفرها سریعتر خشک میشوند، تجهیزات کمتر کار میکنند، و میتوانید به اهداف تولیدی خود برسید، بدون اینکه نیاز به روشن نگه داشتن تجهیزات شبانه وجود داشته باشد.
معایب این روش
البته، این روش برای همه خطوط تولید مناسب نیست.
میدانهای تابش مادون قرمز با چگالی بالا، گرمای زیادی تولید میکنند؛ اگر در مدیریت سیستمهای خنککننده دقت نکنید، ممکن است مدارهای الکترونیکی دستگاه آسیب ببینند. اگر بدنه دستگاه برای تحمل چنین گرمایی طراحی نشده باشد، قطعات دستگاه زودتر از حد معمول خراب خواهند شد. بنابراین، باید سیستمهای خنککننده را درست تنظیم کرد.
نتیجهگیری
وقتی از کنترلرهای دیجیتال مبتنی بر تابش مادون قرمز استفاده میکنیم، فرآیند خشک کردن دیگر یک مانع برای کاهش انتشار کربن نخواهد بود؛ بلکه به بخشی از فرآیند تولید تبدیل میشود.
در واقع، این موضوع مربوط به اصول ترمودینامیک است؛ اگر انرژی را صرف گرم کردن هوایی که نیازی به آن نیست، نکنید، انتشار کربن کاهش خواهد یافت. این موضوع، هم برای سیاره مفید است و هم برای تأسیسات تولیدی.