کاهش انتشار کربن در کارخانههای تولید نیمههادی با استفاده از لامپهای مادون قرمز پوشیده شده با طلا
دستیابی به پروفایل حرارتی مناسب در کارخانههای تولید نیمههادی، کار دشواری است. اکثر ما با آن فرآیندهای قدیمی گرمایشی سروکار داشتهایم؛ فرآیندهایی که حرارت را به همه جا پخش میکنند. این روش بسیار هدردهنده است.
به همین دلیل، ما از لامپهای مادون قرمز پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم.
راز این روش، در لایه طلاست.
لامپهای کوارتز معمولی، حرارت را در سراسر فضا پخش میکنند؛ اما وقتی لایه نازکی از طلا روی کوارتز قرار میگیرد، همه چیز تغییر میکند. طلا مانند یک فیلتر عمل کرده و امواج با طول موج بلند را دوباره به سمت فیلامنت میفرستد؛ در حالی که انرژی مادون قرمز با طول موج کوتاه را مستقیماً به سمت ویفر هدایت میکند.
در واقع، حرارت در همان جایی که باید باشد، یعنی روی سطح ویفر، تمرکز میشود؛ در عوض اینکه کل دستگاه بیدلیل گرم شود.
این روش بسیار سریع است.
از آنجایی که این لامپها دارای توان بالایی هستند، زمان لازم برای رسیدن به دمای مطلوب بسیار کم است. هرچه زمان پردازش هر ویفر کمتر شود، مصرف انرژی نیز کاهش خواهد یافت.
اما چند نکته وجود دارد که باید به آنها توجه کرد.
اولاً، نباید از منابع تأمین انرژی مناسب استفاده نکرد؛ زیرا این لامپها مقدار زیادی جریان الکتریکی مصرف میکنند. اگر سیستم سیمکشی شما نتواند بار حداکثری را تحمل کند، ولتاژ کاهش خواهد یافت و یکنواختی دما از بین خواهد رفت.
و در نهایت، حتماً این لامپها را تمیز نگه دارید. یک اثر انگشت یا لکه کوچک روی سطح کوارتز میتواند باعث ایجاد نقاط گرم شود؛ این امر منجر به خراب شدن لامپ خواهد شد.
پیادهسازی واقعی ایده «کارخانه سبز»
ما زیاد درباره کاهش انتشار کربن صحبت میکنیم؛ اما در کارخانههای تولید نیمههادی، این موضوع معمولاً مربوط به مرحله گرمایش است. جایگزینی این گرمایشکنندههای قدیمی با سیستمهای مادون قرمز، یکی از راههای آسان برای کاهش انتشار کربن است.
در عوض گرم کردن حجم زیادی از هوا در یک محفظه، از تابش حرارتی استفاده میشود؛ این روش جایگزین سادهای برای روشهای قدیمی گرمایش است.
البته، سیستم خنککننده نیز باید برای مدیریت این حرارت مرکز شده کار کند؛ اما مصرف کل انرژی توسط کارخانه، همان چیزی است که واقعاً میتواند مورد توجه قرار گیرد.