Yarı mamullerde karbon salınımını azaltmak: Neden vakumlu kızılötesi sistemler en iyi çözüm?
Eğer temiz oda ortamlarında zaman geçirdiyseniz, durumu biliyorsunuzdur. Isı uygulamalarında mutlak bir hassasiyet gereklidir; ancak her şeyin oksidasyon veya istenmeyen kirleticiler yüzünden bozulmaması için bu işlemlerin vakum altında yapılması gerekir.
Uzun süre boyunca sadece geleneksel rezistif fırınlar kullanıldı. Ancak sorun şu ki bu fırınlar çok fazla enerji tüketiyor. Zamanlarının yarısını havayı ve fırın duvarlarını ısıtmakla harcıyorlar, asıl işlem olan waferleri ısıtmak için ise çok az zaman harcıyorlar.
İşte burada vakum uyumlu kızılötesi ısıtıcılar devreye giriyor. Tüm odayı ısıtmak yerine, enerjiyi doğrudan hedefe yönlendiriyoruz.
Fiziği aslında oldukça basit. Vakum ortamında konveksiyon yoktur; ısıyı taşıyacak hava da yoktur. Her şey radyasyona bağlıdır. Kısa dalga boyundaki kızılötesi lambalar kullanılır; çünkü bunlar uzun dalga boyundakilere kıyasla waferleri ve substratları çok daha etkili bir şekilde ısıtabilir.
Fırın duvarlarını ısıtmak için harcanan enerjiden kaçınırsak, karbon ayak izimiz azalır. Bu hem gezegen için hem de elektrik faturaları açısından avantajlıdır.
Ancak oraya herhangi bir lamba takılamaz. Standart lambalar vakum ortamında hemen bozulur. “Gaz salınımı” yaşanır ve bu da vakumlu ortamın bozulmasına veya daha kötüsü waferlerin zarar görmesine neden olur.
Bunu önlemek için yüksek saflıkta kuvars malzemeler ve vakum işleri için özel olarak üretilmiş contalar kullanılır. İletkenler, aşırı sıcaklıklara dayanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Unutmayın: Güç kaynaklarının lambanın voltajına uygun olması gerekir. Aksi takdirde lamba erken bozulur.
Ama bu tamamen sihirli bir çözüm değil. Bazı dezavantajları var. En iyi yanı hızdır. Kızılötesi ısıtıcılar sayesinde çok hızlı ısınma ve soğuma mümkün olur. Böylece üretim hızınız artar.
Ancak ısı yoğunluğuna dikkat etmek gerekir. Kızılötesi ısıtıcılar oldukça güçlüdür. Eğer lambalar doğru şekilde ayarlanmazsa, waferler üzerinde sıcak noktalar oluşur. Koruyucu kaplamalar ve soğutma sistemlerinin doğru şekilde ayarlanması gerekiyor. Eğer soğutma yetersizse, bu ısı elektronik ekipmanlara zarar verebilir.
Sonuç olarak, eski rezistif fırınların yerine kızılötesi ısıtıcılar kullanmak mantıklıdır. Her wafer için daha az enerji kullanılır ve üretim süreci daha stabil kalır. Bu, iş akışınızı bozmadan fabrikayı daha çevre dostu hale getirmenin basit bir yoludur.