Mengurangi Emisi Karbon di Proses Pembuatan Semikonduktor: Mengapa Penggunaan Sinar Infra Merah Tanpa Ozon Itu Sangat Masuk Akal
Pembuatan semikonduktor membutuhkan panas yang tepat, dalam jumlah yang cukup, dan dengan kecepatan yang tinggi. Namun, selama ini cara yang digunakan untuk mendapatkan panas tersebut masih kurang efisien.
Sebagian besar sistem pemanasan menggunakan konveksi atau lampu yang menghasilkan ozon. Hal ini tampaknya tidak masalah, tetapi ozon merupakan bahan berbahaya yang sulit dikendalikan. Kita harus mengeluarkan banyak uang dan energi untuk menyaring udara agar tetap aman. Padahal, semua itu hanyalah upaya untuk mengatasi masalah yang disebabkan oleh lampu tersebut.
Inilah solusinya:
Lampu inframerah berfrekuensi pendek biasanya bekerja pada rentang panjang gelombang 185nm hingga 254nm. Panjang gelombang ini dapat memecah molekul oksigen dan menghasilkan ozon. Untuk mencegah hal ini, kita menggunakan kemasan dari kuarsa yang dilapisi zat khusus. Zat ini berfungsi sebagai filter yang mencegah sinar UV yang berbahaya, sambil membiarkan panas melewati kemasan tersebut.
Dengan demikian, ozon dapat dihilangkan, sehingga sistem pendinginan yang kompleks pun tidak diperlukan lagi. Konsumsi listrik per wafer pun berkurang. Ini tentu baik untuk planet ini, sekaligus menghemat biaya listrik.
Tetapi ini bukanlah solusi ajaib—ada syaratnya.
Lampu-lampu ini memiliki kepadatan energi yang sangat tinggi. Energi panas tersebut dialirkan tepat ke tempat yang diperlukan, yaitu permukaan substrat, sehingga tidak terbuang sia-sia. Prosesnya sangat cepat.
Namun, karena energi yang dialirkan sangat besar, kepala lampu menjadi sangat panas. Jika sistem pendinginan tidak berfungsi dengan baik, filamen lampu akan rusak. Ini merupakan trade-off yang harus diterima: efisiensi yang tinggi, tetapi sistem pendinginan harus bekerja dengan baik.
Berpindah ke sistem yang lebih efisien
Yang terbaik adalah bahwa untuk kebanyakan sistem lama, penggantian lampu ini relatif mudah. Anda tidak perlu merenovasi seluruh mesin. Anda hanya perlu berhenti menggunakan metode pembersihan kimia.
Ketika orang berbicara tentang “pabrik hijau”, seringkali mereka menyebutnya sebagai hal yang rumit. Padahal, ini hanyalah logika sederhana saja. Semakin sedikit perangkat tambahan, semakin sedikit pula energi yang dibutuhkan. Energi yang lebih sedikit berarti luas area pabrik yang diperlukan juga lebih kecil. Ini merupakan prinsip matematika sederhana yang ternyata efektif dalam dunia nyata.