Сокращение выбросов углерода на производстве: почему использование инфракрасных ламп без озона — это разумный выбор
Производство полупроводников требует использования тепла. Его необходимо в нужном количестве, с точностью контроля и в кратчайшие сроки. Но долгое время способы его получения были довольно проблематичными.
Большинство систем нагрева основаны на конвекции или использовании ламп, выделяющих озон. Это кажется нормальным, пока вы не поймете, насколько сложно контролировать уровень озона. Чтобы обеспечить безопасность воздуха, приходится тратить много денег и энергии на системы очистки и мощную вентиляцию. Это лишние затраты ради решения проблемы, вызванной самими лампами.
Вот секрет.
Стандартные инфракрасные лампы работают в диапазоне 185–254 нм. Именно в этом диапазоне длины волн происходит разложение молекул кислорода с образованием озона. Чтобы этого избежать, используются кварцевые оболочки с специальным покрытием. Это своего рода фильтр, который блокирует вредные ультрафиолетовые волны, вызывающие образование озона, но позволяет теплу проходить через него.
Как только озон устраняется, можно отказаться от сложных систем вывода экскаваторных газов и устройств для его уничтожения. Таким образом, потребление энергии на производство одного кристалла снижается. Это выгодно как для планеты, так и для счетов за электроэнергию.
Но это не волшебство — есть недостатки.
Эти лампы очень горячие. Они выделяют тепло именно там, где это необходимо — на самом подложке, а не расходуют его впустую на нагрев всей конструкции аппарата. Это быстро. Очень быстро.
Но поскольку большая мощность передается через небольшой трубчатый элемент, сама лампа становится очень горячей. Если не обеспечить правильное охлаждение, это может привести к поломке лампы. Низкий поток воздуха приводит к перегреву нитей внутри лампы. Это простая цена за высокую эффективность: необходимо обеспечить эффективное охлаждение.
Переход на новые лампы
Самое хорошее то, что для большинства существующих систем это просто замена старых ламп на новые. Не нужно полностью перестраивать производственные линии.
Просто можно избавиться от необходимости использования химических средств для очистки воздуха.
Когда люди говорят о «зеленых заводах», они часто делают это звучать сложно. Но это просто здравый смысл. Меньше вспомогательных устройств означает меньше энергопотребления. А меньше энергопотребления означает меньшие размеры завода. Это простая математика, которая действительно работает в реальном мире.