Сокращение выбросов углерода при обработке пластин (без потери эффективности)
Все производства полупроводников сейчас сталкиваются с необходимостью достижения целей нулевых выбросов. Но если посмотреть, куда именно уходит энергия, можно заметить, что значительная её часть тратится на нагрев и обработку пластин.
Старый способ — использование больших конвекционных печей — по сути означает попытку нагреть одну-единственную пластину за счет нагрева всей комнаты. Это огромная трата энергии. Мы нашли более эффективный способ: используем точные инфракрасные датчики и системы нагрева, которые направляют энергию прямо на саму пластину, а не на всю комнату.
Прекратите нагрев стен
Проблема в том, что если нагрев неравномерный, это приводит к порче продукции. Это трата времени и денег. Мы используем лампы с коротковолновым излучением в сочетании с высокоскоростными пирометрами для создания системы, которая автоматически регулирует мощность нагрева. Вместо того чтобы нагревать всю комнату, мы направляем энергию на конкретные длины волн, которые поглощает кремний.
Результат? Не тратится энергия на нагрев стен камеры. Ускоряется процесс нагрева, снижается количество потребляемой энергии на единицу продукции, а также снижаются расходы на электроэнергию. Это просто здравый смысл.
Скорость и контроль
Мы настроили эти датчики так, чтобы они реагировали в течение нескольких миллисекунд. Если на поверхности пластины появляется перегретая зона, система мгновенно снижает мощность нагрева. Это значительно лучше, чем использование старых резистивных нагревателей, которые всегда приводят к перегреву и порче продукции. Кроме того, элементы нагрева помещаются в кварцевые корпуса, что предотвращает попадание посторонних веществ на поверхность нагревателя и сохраняет чистоту всего процесса.
Недостатки: мощность и охлаждение
Есть и недостатки. Высокоплотные инфракрасные массивы быстро передают тепло, но при этом выделяют большое количество излучения. Их нельзя просто поместить в старый корпус. Если система охлаждения не способна справиться с дополнительной нагрузкой, это может привести к повреждению электроники. Сначала необходимо правильно организовать систему охлаждения.
Что это значит на практике
При использовании точных инфракрасных систем физический размер устройства нагрева сокращается. Меняются огромные, медленные камеры на компактные устройства, которые работают мгновенно. Это делает идею «зеленого завода» не просто слоганом, а реальностью. Снижается количество энергии, необходимой для работы оборудования, что является самым быстрым способом снижения затрат на производство каждой чипа.