Yarı iletken üretim tesislerinde karbon emisyonlarını azaltmak: IR ısıtmanın neden işe yaradığı
Eğer bir yarı iletken üretim tesisinde karbon nötralitesine ulaşmak istiyorsanız, kurutma aşamasına dikkat etmelisiniz. Bu aşama oldukça fazla enerji tüketir. Eski tip konveksiyon fırınları, sadece birkaç wafer’i kurutmak için tüm odayı ısıtır. Bu da büyük bir israf demektir.
Biz daha iyi bir yol bulduk: Hedefe yönelik kızılötesi (IR) ısıtma.
Fiziksel süreç nasıl işler?
Havayı ısıtmak yerine, kısa dalga boylu IR lambalarını kullanıyoruz. Enerji doğrudan wafer’in yüzeyine gider. Araya hiçbir aracı girmez ve oda da ısınmaz. Radyasyon, nemle temas ettikten sonra hemen ortadan kaybolur. Bu süreç neredeyse anlık gerçekleşir. Böylece, devasa bir hava kütlesinin uygun sıcaklığa ulaşmasını beklemek zorunda kalmazsınız; bu sayede çok fazla enerji tasarrufu sağlanır. Ayrıca, makine boş dururken de elektrik harcanmaz.
Doğru parametreleri belirlemek
Sadece birkaç ampulü değiştirerek işi bitiremezsiniz. Bu, acemi hatalarından biridir. Wattaj ve dalga boyunu, kullandığınız malzemelere göre ayarlamanız gerekir. Eğer dalga boyu, su moleküllerinin enerjiyi nasıl emdiğiyle uyuşmazsa, aslında sadece makinenizin metal yapısını ısıtmış olursunuz. Bu verimlilik değildir; bu sadece bir ısıtıcıdır.
Emittör malzemelerini ayarlamak için çok zaman harcıyoruz. Amacımız basit: Enerjinin sadece suya gitmesini sağlamak. Ayrıca, kurutma süreci ne kadar hızlı olursa, lambanın enerji tüketimi de o kadar az olur. Her wafer için harcanan enerji miktarını takip ediyoruz; çünkü sonuçta bu, emisyonların gerçekten azaldığını gösteren tek ölçüttür.
Gerçek dünyadaki zorluklar
Her şey mucizevi değil. Yüksek yoğunluktaki IR ışınları çok fazla ısı üretir. Bu durum, üretim hızı açısından iyidir; ancak soğutma sistemi açısından ciddi bir sorundur. Eğer soğutma sistemi bu ısıyı kaldıramazsa, prosesiniz dengesizleşir.
Bir denge sağlamanız gerekiyor. Elbette ısıtıcıda enerji tasarrufu sağlıyorsunuz, ancak bunun bedeli olarak ekstra soğutma fanları ve pompaları kullanmak zorunda kalabilirsiniz. Biz sadece net kazancı önemsiyoruz. Toplam enerji tüketimi düşükse, başarılısınız demektir. Diğer her şey sadece gereksiz detaylardır.