Redukcja emisji dwutlenku węgla w fabryce: Dlaczego przechodzimy na promieniowanie podczerwone do cykli płukania
Bądźmy szczerzy: etap płukania w fabryce półprzewodników to ogromny stratnik energii. Przez lata po prostu akceptowaliśmy koszt utrzymywania dużych zbiorników z wodą destylowaną w wysokiej temperaturze lub ciągłego działania pieców konwekcyjnych. To marnotrawstwo.
Dlatego zaczęliśmy używać łampek podczerwonych odpornych na wilgoć. W rzeczywistości eliminujemy pośrednika – zamiast ogrzewać powietrze lub wodę, ogrzewamy sam wafer.
Wyroby, które naprawdę mogą funkcjonować w wilgotnym środowisku
Nie można po prostu włożyć zwykłej lampy do komory płukania – natychmiast przestanie działać. Wilgoć jest niezwykle destruktywna.
Używamy osłon z kwarcu o wysokiej czystości, ale prawdziwy sekret tkwi w uszczelkach. Jeśli przewody nie są hermetycznie zamknięte, para dostaje się do środka i niszczy żarnik. Ich wymiana jest kosztowna, więc musimy zadbać o poprawne uszczelnienie od samego początku.
Najlepsze jest to, że te lampy reagują natychmiastowo – gdy tylko wafer trafia do fazy suszenia, temperatura jest już odpowiednia. Nie trzeba czekać, aż zbiornik dostosuje się do nowej temperatury.
Fizyka szybszego działania
Krótkofalowe promieniowanie podczerwone przenika przez warstwy wody znacznie szybciej niż gorące powietrze. Energia dociera bezpośrednio do substratu.
To oznacza, że czas trwania procesów skraca się. A im krótsze są cykle, tym mniejsza ilość energii jest potrzebna na obróbkę jednego wafera. Gdy weźmiemy pod uwagę fabrykę z setkami urządzeń, oszczędności energii są ogromne. Można nawet zobaczyć spadek zużycia energii na liczniku.
Trudności i kompromisy
Nie chodzi tu o prostą instalację – te lampy wytwarzają dużo ciepła. Jeśli umieścimy je w starym obudowie, istnieje ryzyko jej zdeformowania. Musimy upewnić się, że obudowa jest w stanie wytrzymać taką temperaturę.
Ponadto, te warstwy ochronne, o których mówiliśmy, blokują część światła podczerwonego. Aby to zrekompensować, zwykle zwiększamy moc lampy o około 5–10%. To niewielka cena za lampę, która nie przestanie działać.
Projektowane są one tak, aby można je było łatwo zastąpić starymi grzejnikami. Wystarczy podłączyć je do sterownika PID, ustawić właściwą temperaturę i można w końcu przestać mieć problemy z grzejnikami opartymi na parze.