Giảm lượng khí carbon trong quy trình sản xuất: Tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại loại UHP
Hiện nay, mọi nhà máy sản xuất chip bán dẫn đều phải đối mặt với áp lực lớn để đạt được mục tiêu giảm lượng khí carbon. Đó là một áp lực rất lớn. Trong thời gian dài, chúng ta vẫn sử dụng những lò nung cũ kỹ, nhưng chúng tiêu tốn rất nhiều năng lượng.
Đó là lý do tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại loại Ultra High Purity (UHP). Thay vì làm nóng toàn bộ không gian bên trong lò, những chiếc đèn này chỉ tập trung làm nóng wafer hoặc ống thủy tinh. Đây là cách hiệu quả hơn nhiều để gia nhiệt.
Bí quyết nằm ở nguyên lý vật lý.
Chúng ta sử dụng thủy tinh tổng hợp có độ tinh khiết cao, bởi vì trong môi trường sạch, ngay cả một lượng nhỏ tạp chất kim loại cũng có thể phá hỏng mọi thứ. Những chiếc đèn này phát ra bức xạ hồng ngoại có bước sóng ngắn, điều này giúp việc gia nhiệt diễn ra nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống. Kết quả là thời gian cần thiết để gia nhiệt giảm drastically. Khi quy trình sản xuất diễn ra nhanh hơn, chúng ta sẽ không còn phải tiêu tốn nhiều điện năng nữa. Điều này mang lại lợi ích cho cả Trái Đất lẫn túi tiền của chúng ta.
Nhưng việc sử dụng đèn UHP không hề đơn giản.
Mật độ nhiệt rất cao. Chúng ta phải sử dụng các lớp phủ đặc biệt để kiểm soát ánh sáng và đảm bảo rằng không có chất gì thoát ra ngoài khi nhiệt độ tăng cao. Nhưng vấn đề là những chiếc đèn này tiêu tốn rất nhiều điện năng. Nếu hệ thống cung cấp điện không đủ mạnh để đáp ứng nhu cầu này, bạn sẽ gặp vấn đề với các thiết bị điện. Bạn cần đảm bảo rằng hệ thống cung cấp điện của mình có thể đáp ứng được tải trọng này.
Tiết kiệm không gian và điện năng
Một ưu điểm nữa của việc sử dụng đèn UHP là chúng giúp tiết kiệm không gian. Vì không cần dùng đến những lò nung lớn, nên chúng ta có thể loại bỏ những lớp cách nhiệt dày cộm. Hơn nữa, việc giảm lượng nhiệt tỏa ra giúp hệ thống điều hòa không khí không phải hoạt động quá tải để giữ cho môi trường sản xuất luôn mát mẻ. Đó là hiệu quả tích cực từ việc sử dụng đèn UHP.
Những hạn chế trong thực tế
Không có gì tồn tại mãi mãi. Sợi đồng của đèn tungsten sẽ dần mỏng đi theo thời gian, và điều này khiến quang phổ ánh sáng thay đổi. Nếu bạn không chú ý, độ đồng đều của nhiệt độ sẽ bị ảnh hưởng, và bạn sẽ phải vứt bỏ những wafer đã bị hư hỏng. Đó là điều mà chúng ta không muốn xảy ra.
Giải pháp tốt nhất là có kế hoạch thay thế đèn định kỳ. Hãy thay thế chúng trước khi chúng hỏng. Và đừng quên kiểm tra xem các kết nối điện có chặt chẽ hay không, và đèn có được lắp đặt đúng vị trí hay không. Trong môi trường có điện áp cao, việc kết nối lỏng lẻo có thể gây ra các sự cố nguy hiểm.