Giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất: Tại sao các bóng đèn hồng ngoại UHP lại hiệu quả đến vậy?
Nếu bạn đang điều hành một nhà máy sản xuất bán thành phẩm, chắc hẳn bạn hiểu rõ áp lực phải đạt được mục tiêu trung hòa khí carbon. Đó không chỉ là yêu cầu mang tính hình thức từ các công ty, mà còn là một thách thức lớn về mặt năng lượng. Một lượng lớn khí thải phát sinh từ quá trình xử lý nhiệt.
Trong nhiều năm qua, chúng ta vẫn sử dụng phương pháp sưởi ấm thông thường. Vấn đề là phương pháp này kém hiệu quả: chúng ta phải làm nóng toàn bộ thành của buồng xử lý để làm nóng wafer. Điều này giống như việc bật tất cả các thiết bị sưởi trong nhà chỉ để làm ấm một miếng pizza thôi.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng các bóng đèn hồng ngoại UHP. Thay vì làm nóng không khí và thành buồng, các bóng đèn này tập trung nhiệt lượng trực tiếp vào bề mặt wafer.
Đây chính là bí quyết: Các bóng đèn này sử dụng bức xạ hồng ngoại tầng sóng ngắn. Trong khi phương pháp sưởi thông thường diễn ra chậm và phụ thuộc vào sự di chuyển của khí, thì các bóng đèn UHP lại có khả năng truyền nhiệt tức thì đến bề mặt wafer.
Chúng được thiết kế với công suất cao, vì vậy thời gian làm nóng wafer cũng rất nhanh. Khi không phải chờ đợi trong thời gian dài ở nhiệt độ cao, lượng năng lượng tiêu thụ cho mỗi chiếc wafer cũng giảm đi. Điều này vừa có lợi cho môi trường, vừa giúp tiết kiệm chi phí năng lượng.
Nhưng bạn không thể sử dụng bừa bãi bất kỳ loại bóng đèn nào. Trong môi trường UHP, “hiện tượng thoát khí” là mối nguy hiểm lớn. Chỉ cần một chút tạp chất thôi cũng có thể khiến toàn bộ sản phẩm bị hỏng. Chúng tôi sử dụng thủy tinh silicat tổng hợp với hàm lượng hydroxyl cực thấp để ngăn chặn các tạp chất kim loại xâm nhập vào silicon. Chúng tôi cũng làm sạch các bộ phận của bóng đèn đến mức dưới mức ppb. Nếu bạn cố gắng tiết kiệm chi phí bằng cách sử dụng bóng đèn thông thường, bạn sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm. Đơn giản thôi.
Tuy nhiên, vẫn có một nhược điểm: Vì các bóng đèn này có công suất cao, nên dòng nhiệt tạo ra cũng lớn. Dù lượng khí thải carbon giảm, nhưng hệ thống làm mát lại phải hoạt động nhiều hơn. Bạn cần đảm bảo rằng hệ thống làm mát có thể xử lý được những đợt tăng nhiệt đột ngột gần bóng đèn.
Tin tốt là chúng tôi đã thiết kế các bóng đèn này sao cho có thể thay thế trực tiếp cho các thiết bị CVD hoặc annealing hiện có. Bạn không cần phải thay thế toàn bộ hệ thống.
Bằng cách kiểm soát tốt nhiệt độ và rút ngắn thời gian làm nóng, bạn có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ nhà máy. Đó là cách hiệu quả để giảm thiểu tác động đến môi trường mà vẫn duy trì được tốc độ sản xuất.