Giảm lượng khí carbon trong quy trình sản xuất chip bằng phương pháp sưởi ấm bằng tia hồng ngoại
Việc sản xuất chất bán dẫn đòi hỏi phải sử dụng nhiệt năng, nhưng cách chúng ta làm hiện nay thực sự rất lãng phí. Hầu hết các nhà máy đều sử dụng lò sưởi kiểu đối lưu; tức là phải làm nóng toàn bộ không khí trong phòng để có thể làm nóng một tấm wafer nhỏ. Điều này giống như việc làm nóng cả ngôi nhà chỉ để làm ấm một miếng pizza vậy. Điều này khiến chúng ta tiêu tốn rất nhiều năng lượng, đồng thời làm tăng lượng khí carbon phát thải ra môi trường.
Chúng tôi đã tìm ra một phương pháp tốt hơn: sử dụng tia hồng ngoại để sưởi ấm. Thay vì làm nóng không khí xung quanh, chúng ta có thể trực tiếp làm nóng bề mặt của tấm wafer.
Tiết kiệm năng lượng (và bảo vệ Trái Đất)
Các bóng đèn hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ để truyền năng lượng. Vì không cần phải làm nóng hàng ngàn foot khối không khí trong phòng sạch, nên lượng năng lượng tiêu thụ cho mỗi tấm wafer sẽ ít hơn nhiều. Đây là một lợi thế lớn trong các nhà máy xanh. Lượng năng lượng tiêu thụ giảm, và lượng khí CO2 phát thải cũng giảm theo. Đây là cách đơn giản và hiệu quả hơn để thực hiện quy trình sấy khô và nung nóng.
Giữ cho phòng sạch luôn sạch sẽ
Phòng sạch rất nhạy cảm với bụi bẩn. Chỉ cần một hạt bụi nhỏ cũng có thể gây ra vấn đề. Đó là lý do tại sao chúng tôi sử dụng các linh kiện sưởi ấm được bọc bằng thạch anh. Những linh kiện này không giải phóng khí hay tạo ra các hạt bụi, vì vậy môi trường trong phòng sạch vẫn được giữ sạch sẽ.
Ngoài ra, các bóng đèn này còn có khả năng sưởi ấm mạnh mẽ trong một không gian nhỏ. Thiết bị của bạn sẽ chiếm ít diện tích hơn, và việc đạt được nhiệt độ mong muốn cũng nhanh hơn. Điều này giúp quy trình sản xuất diễn ra nhanh hơn.
Những khó khăn trong việc áp dụng phương pháp này
Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn dễ dàng. Tia hồng ngoại có cường độ cao, vì vậy nếu không cẩn thận, có thể tạo ra những vùng nóng quá mức. Nếu tấm wafer quá mỏng, bề mặt của nó có thể bị quá nhiệt trước khi phần lõi bên trong được làm nóng.
Bạn cần phải chú ý đến khoảng cách giữa bóng đèn và tấm wafer, cũng như chu kỳ hoạt động của bóng đèn. Việc điều chỉnh nhỏ những yếu tố này sẽ giúp tránh việc làm biến dạng tấm wafer.
Áp dụng phương pháp này trong các nhà máy xanh
Việc thay thế bóng đèn không phải là tất cả. Bạn cần một hệ thống điều khiển có khả năng theo dõi các cảm biến một cách thời gian thực. Điều này giúp tránh việc hệ thống tạo ra nhiệt độ quá cao và lãng phí năng lượng.
Và điều tuyệt vời nhất là: khi kết nối các hệ thống này với mạng lưới thông minh, bạn có thể theo dõi chính xác lượng năng lượng được tiết kiệm từng lần sản xuất. Khi các nhân viên kiểm toán đến kiểm tra mức độ trung hòa khí carbon của bạn, bạn sẽ có những dữ liệu cụ thể để chứng minh điều đó.