Сокращение выбросов углерода в чистых комнатах: правда о процессе сушки полупроводников
Удаление растворителей и влаги с пластины без повреждения самой пластины — это сложная задача. Долгое время мы просто помещали эти пластины в большие конвекционные печи, нагревая всю комнату ради сушки кусочка кремния. Это было неэффективно.
Поэтому смена на цифровые инфракрасные контроллеры имеет смысл. Вместо нагрева воздуха вокруг пластины тепло подается непосредственно на сам материал. Это делает процесс более эффективным, а также снижает расход энергии.
Проблема «достаточной точности»
Старые нагревательные элементы несовершенны: они часто превышают заданный уровень температуры, после чего температура снова падает. Это приводит к постоянным перепадам температуры, что приводит к лишним расходам энергии.
Мы используем цифровые PID-контроллеры для решения этой проблемы. Они корректируют мощность инфракрасных ламп в реальном времени, сохраняя температуру в пределах ±1°C. Таким образом снижается расход энергии.
Почему инфракрасное излучение действительно эффективно
Инфракрасное излучение является видом электромагнитного излучения. Ему не нужен воздух для передачи тепла — оно проникает непосредственно в материал. Благодаря этому можно отказаться от сложных систем вентиляции и изоляции. Мы используем коротковолновое инфракрасное излучение, которое быстро проникает в материал. Пластины сохнут быстрее, оборудование работает меньше часов, а производственные показатели остаются на высоком уровне без необходимости круглосуточной работы оборудования.
Недостатки (ведь всегда есть недостатки)
Не стоит думать, что это простая замена оборудования. Высокоплотные инфракрасные датчики выделяют много тепла. Если не быть осторожным с системами охлаждения, возможен повреждение самого оборудования. Если корпус оборудования не рассчитан на такую нагрузку, компоненты будут разрушаться раньше времени. Необходимо правильно спланировать систему охлаждения.
Выводы
При использовании цифровых инфракрасных контроллеров процесс сушки перестает быть источником значительных выбросов углерода. Это делает процесс более эффективным. Всё сводится к основам термодинамики: если не тратить энергию на ненужное нагревание воздуха, то выбросы CO2 снижаются. Это выгодно как для планеты, так и для производства.