جلوگیری از نشت انرژی در فرآیند خشککردن ویفرها
اگر تا به حال بررسی انرژی در یک خط تولید نیمههادی انجام دادهاید، میدانید که نشت انرژی معمولاً در مرحله خشککردن رخ میدهد. اکثر کارخانهها از فرهای بزرگ برای خشککردن ویفرها استفاده میکنند؛ این فرها سعی میکنند با گرم کردن هر سانتیمتر مکعب از هوای موجود در محفظه، رطوبت موجود روی سطح ویفرها را از بین ببرند. این کار نیاز به مقدار زیادی انرژی دارد تا از وجود لکههای آبی روی محصول جلوگیری شود.
اما روش بهتری برای این کار وجود دارد. به جای گرم کردن هوا، چرا ویفر را مستقیماً گرم نکنیم؟ اینجاست که لامپهای مادون قرمز نقش مهمی ایفا میکنند.
حذف واسطهها
لامپهای مادون قرمز به هوا اهمیتی نمیدهند؛ آنها تابش الکترومغناطیسی را مستقیماً به مولکولهای آب روی سطح ویفر ارسال میکنند. در نتیجه، دیگر نیازی نیست انرژی زیادی صرف گرم کردن دیوارههای ماشین شود.
علاوه بر این، استفاده از لامپهای مادون قرمز باعث میشود گرما در همان لحظهای که ویفر وارد منطقه گرمایشی میشود، اعمال شود؛ همچنین، پس از خروج ویفر از منطقه گرمایشی، انرژی تأمین شده متوقف میشود. دیگر نیازی نیست انرژی اضافی صرف گرم کردن ماشین شود.
تعادل مناسب
مسئله فقط افزایش میزان انرژی تأمین شده نیست؛ برای رسیدن به نرخ تبخیر مورد نیاز، نیاز به تراکم انرژی بالایی وجود دارد. اما این امر میتواند مشکلاتی ایجاد کند. اگر شدت گرما بیش از حد باشد، ممکن است استرس حرارتی در لبههای ویفر ایجاد شود. بنابراین، نیاز به یک سیستم کنترلی وجود دارد که بتواند به طور واقعی-زمانی عمل کند تا از گرم شدن بیش از حد ویفر جلوگیری شود. همچنین، نباید فنهای خنککننده را فراموش کرد؛ اگر این فنها کار خود را به خوبی انجام ندهند، گرمای تولید شده میتواند باعث افزایش دمای اتاقهای تمیز شود، و کسی این را نمیخواهد.
فواید برای کره زمین
وقتی که فرهای قدیمی مبتنی بر گاز یا برق را با لامپهای مادون قرمز جایگزین کنیم، میزان انرژی مصرفی برای هر ویفر به طور قابل توجهی کاهش مییابد. در کارخانههایی که تولید حجیمی دارند، این کاهش در مصرف انرژی میتواند تأثیرات مثبت زیادی داشته باشد. منظور ما جلوگیری از ورود تنها مقدار CO2 به جو است. این روش، یک مشکل بزرگ را به یک فرآیند کارآمد و بدون مشکل تبدیل میکند. زمان تولید کاهش مییابد و هزینه انرژی نیز به طور قابل توجهی کاهش مییابد.