Yarı İletkenlerde Enerji Kaybını Durdurma
Dürüst olalım: Yarı iletken üretimi son derece hassas bir işlemdir. Ancak uzun süredir, ısıyla başa çıkma şeklimiz oldukça verimsizdi. Geleneksel dirençli fırınlar, waferin doğru sıcaklığa ulaşması için odadaki her şeyi ısıtmaya çalışır. Bu, tıpkı tek bir fincan kahveyi ısıtmak için evdeki tüm ısıtıcıları çalıştırmak gibi.
Daha iyi bir yol bulduk. Ultra Yüksek Saflıkta (UHP) kızılötesi lambalar kullanarak havayı ısıtmaktan vazgeçip sadece hedeflenen bölgeyi ısıtabiliriz. Bu yöntem hem basit hem de temiz oda için gerekli olan enerji tüketimini büyük ölçüde azaltır.
UHP Isısının Neden Etkili Olduğu
Bu lambalar, yüksek saflıkta kuvars kabuğu içinde bulunan tungsten filamentinden akım geçirerek çalışır. Bu lambalar özellikle kısa dalga boyunda kızılötesi ışınlar üretmek üzere tasarlanmıştır. Neden kısa dalga boyu? Çünkü kısa dalga boyundaki ısı, uzun dalga boyundaki ısılardan çok daha hızlı bir şekilde malzemelerin içine nüfuz eder. Böylece hızlı bir ısınma gerçekleşir. Bu da her wafer için daha az kilovatsaat enerji kullanılması anlamına gelir.
“Ultra Yüksek Saflık” ifadesi sadece pazarlama terimi değildir. Bir üretim tesisinde, küçük bir metal parçası bile tüm üretimi bozabilir. Kuvarsın içindeki katkı maddelerini ortadan kaldırarak, kirli lambalar yüzünden pahalı waferlerin boşa gitmesini engelliyoruz.
Gerçek Dünyadaki Dezavantajlar
Elbette her şey mükemmel değil. Yüksek güçlü UHP lambalar çok yüksek ısı yoğunluğuna sahiptir. Bu durum hız açısından harika olsa da, elektrik dağıtım sistemleri üzerinde büyük baskı yaratır. Eğer yüksek voltajlı sistemler kullanıyorsanız, transformatörlerinizin bu ani akım artışını karşılayabileceğinden emin olmalısınız.
Lambaların yanmasını önlemek için halojen döngüleri kullanılır. Temelde halojen gazı, buharlaşan tungsteni tekrar filamentin üzerine iterek lambanın daha uzun süre çalışmasını sağlar. Böylece her birkaç haftada bir lamba değiştirmek zorunda kalmazsınız.
Karbon Ayak İzini Azaltmak
En iyi yanı ise “alan bazlı ısıtma”dır. Çevredeki çeliği ve tüm odayı ısıtmak yerine sadece waferi ısıtırsınız. Böylece çok daha az ısı kullanılır ve ısıyun çevreye sızması engellenir. Bu, üretim hızını düşürmeden yeşil fabrika hedeflerine ulaşmanın basit bir yoludur.