Redukcja emisji dwutlenku węgla w produkcji półprzewodników dzięki podgrzewaniu podczerwienią
W produkcji półprzewodników kluczowa jest temperatura, ale sposób, w jaki to robimy, jest dosyć marnotrawny. Większość zakładów korzysta z pieców konwekcyjnych – to oznacza podgrzewanie ogromnej ilości powietrza tylko po to, by podgrzać małą płytkę krzemową. To tak, jakby chcieć podgrzać cały dom tylko po to, by ogrzać jeden kawałek pizzy. To ogromna strata energii i przyczyna wzrostu śladu węglowego zakładu.
Znaleźliśmy lepszą metodę: podgrzewanie podczerwienią. Zamiast grzać powietrze, podgrzewamy bezpośrednio sam substrat.
Oszczędzanie energii (i planety)
Lampy podczerwone wykorzystują promieniowanie elektromagnetyczne do przenoszenia energii. Ponieważ nie musimy podgrzewać tysięcy metrów sześciennych czystego powietrza, zużywamy znacznie mniej energii na jedną płytkę. W fabryce ekologicznej to ogromna zaleta – spada zużycie energii, a wraz z nim i emisje CO2. To prostszy i bardziej efektywny sposób obróbki płytek.
Utrzymanie czystości w pomieszczeniach klasy czystości
Pomieszczenia klasy czystości wymagają specjalnej troski o higienę. Jeden pyłek może stanowić problem. Dlatego używamy elementów grzejnych zamkniętych w kwarcie. One nie wydzielają żadnych gazów ani cząsteczek, więc otoczenie pozostaje czyste.
Ponadto te lampy są bardzo efektywne – zajmują mało miejsca i umożliwiają szybsze osiągnięcie żądanej temperatury. To sprawia, że cały proces jest szybszy.
Trudności
Nie jest to jednak tak proste. Podgrzewanie podczerwienią jest szybkie – być może nawet zbyt szybkie. Jeśli nie będziemy uważać, mogą powstać obszary o ekstremalnie wysokiej temperaturze. Jeśli płytka jest cienka, jej powierzchnia może się przeogrzewać, zanim ciało płytki w ogóle się nagrzeje.
Trzeba więc uważać na odległość lampy od płytki oraz na czas jej pracy. Niewielka kalibracja może znacząco poprawić efektywność procesu.
Wykorzystanie tego rozwiązania w fabryce ekologicznej
Zamiana lamp nie wystarczy. Potrzebny jest system sterowania, który będzie reagować na dane z czujników w czasie rzeczywistym. Dzięki temu unikamy przegrzewania płytek i marnotrawienia energii.
A co najważniejsze: gdy połączymy te systemy z inteligentną siecią energetyczną, możemy dokładnie kontrolować, ile energii oszczędzamy przy każdej partii produkcyjnej. Gdy przyjdą audytorzy, aby sprawdzić poziom neutralności węglowej, mamy konkretne dane, które możemy im pokazać.