Giảm lượng khí carbon trong quy trình sản xuất bán dẫn: Tại sao việc sử dụng đèn hồng ngoại không tạo ra ozone lại là giải pháp hợp lý?
Việc sản xuất bán dẫn đòi hỏi phải có nhiệt độ cao. Bạn cần nhiệt độ chính xác và nhanh chóng. Nhưng trong thời gian dài, phương pháp được sử dụng để tạo ra nhiệt độ này lại khá phức tạp.
Hầu hết các thiết bị tạo nhiệt đều sử dụng phương pháp đối lưu mạnh hoặc các bóng đèn tạo ra ozone. Điều này nghe có vẻ ổn, nhưng thực tế ozone rất khó kiểm soát. Bạn phải chi rất nhiều tiền và năng lượng để xây dựng các hệ thống lọc khí và hệ thống thông gió hiệu quả nhằm đảm bảo không khí trong buồng sản xuất an toàn. Đó là một cách tốn kém để giải quyết vấn đề do chính các bóng đèn gây ra.
Đây chính là giải pháp. Các bóng đèn hồng ngoại thông thường hoạt động trong khoảng bước sóng 185nm đến 254nm. Bước sóng này khiến các phân tử oxy bị phân tách và tạo ra ozone. Để ngăn chặn điều này, chúng ta sử dụng các lớp vật liệu đặc biệt được phủ lên bề mặt bóng đèn.
Hãy coi đó như một chiếc bộ lọc. Nó ngăn chặn các bước sóng UV có hại, nhưng vẫn cho phép nhiệt lượng đi qua.
Khi loại bỏ được ozone, bạn có thể loại bỏ các hệ thống xử lý khí và các thiết bị phức tạp khác. Kết quả là mức tiêu thụ điện năng cho mỗi tấm wafer sẽ giảm đáng kể. Đó là một lợi ích lớn cho môi trường, đồng thời cũng giúp giảm chi phí điện năng.
Nhưng đó không phải là phép màu – vẫn còn một vài hạn chế. Các bóng đèn này có mật độ nhiệt rất cao. Chúng tạo ra nhiệt độ chính xác tại vị trí cần thiết – trên bề mặt tấm wafer – thay vì lãng phí nhiệt vào toàn bộ khung máy. Quá trình này diễn ra rất nhanh.
Nhưng vì có quá nhiều năng lượng được truyền qua một ống nhỏ, nên đầu bóng đèn sẽ trở nên rất nóng. Nếu bạn không thiết kế hệ thống làm mát tốt, bạn sẽ gặp nhiều vấn đề. Dòng khí yếu sẽ khiến sợi dây tóc bóng đèn bị cháy. Đó là một sự đánh đổi: bạn sẽ có hiệu suất cao, nhưng cần đảm bảo hệ thống làm mát hoạt động tốt.
Chuyển sang sử dụng bóng đèn mới Điều tốt nhất là đối với hầu hết các hệ thống hiện có, việc thay thế bóng đèn chỉ cần thay thế từng bóng mà thôi. Bạn không cần phải xây dựng lại toàn bộ hệ thống.
Bạn chỉ cần loại bỏ việc sử dụng các hóa chất để xử lý khí thôi.
Khi mọi người nói về “nhà máy xanh”, họ thường cho rằng đó là điều phức tạp. Nhưng thực tế đó chỉ là logic đơn giản thôi. Số lượng thiết bị ít hơn đồng nghĩa với việc tiêu thụ năng lượng ít hơn. Tiêu thụ năng lượng ít hơn đồng nghĩa với việc diện tích sử dụng nhỏ hơn. Đó là một công thức đơn giản nhưng lại có hiệu quả trong thực tế.