متوقف کنید هدر رفتن انرژی؛ روشی هوشمندانه برای خشک کردن ویفرها
در کارخانههای تولید نیمههادی، حذف رطوبت از روی ویفرها بدون آسیب رساندن به کل سیستم، کاری بسیار دشوار است. اما مشکل اینجاست که بسیاری از ما هنوز هم انرژی را مانند سال ۱۹۹۵ مصرف میکنیم. اگر واقعاً میخواهیم به اهداف «کارخانه سبز» دست یابیم، باید دیگر فقط از گرمای بیشتر برای خشک کردن ویفرها استفاده نکنیم.
به همین دلیل، ما از سیستمهای دستی یا آنالوگ قدیمی فاصله گرفتهایم و به کنترلکنندههای دیجیتالی برای خشک کردن ویفرها روی آوردهایم.
راز استفاده بهتر از گرما
اکثر لامپهای IR استاندارد، در واقع فقط در حالت «روشن» یا «خاموش» هستند؛ آنها گرما را بدون توجه به اینکه آیا ویفر به آن نیاز دارد یا خیر، به سیستم منتقل میکنند. این روش بیش از حد است.
ما از الگوریتمهای PID در کنترلکنندههای دیجیتالی خود برای حل این مشکل استفاده میکنیم. این روش مانند یک کنترلکننده تنظیم شدت نور عمل میکند و در زمان واقعی تغییرات لازم را ایجاد میکند. به این ترتیب، دمای ویفر کنترل میشود و انرژی اضافی هدر نمیرود. نتیجه، داشتن یک پروفایل حرارتی یکنواخت و مناسب است.
نتیجه؟ مصرف انرژی برای هر دسته ویفرها بسیار کمتر خواهد بود. خیلی ساده!
مشکلات مربوط به سختافزار
لامپهای IR با توان بالا، فشار زیادی بر سیستمهای الکتریکی وارد میکنند. ما این کنترلکنندهها را طوری طراحی کردهایم که بتوانند تغییرات سریع را مدیریت کنند، بدون اینکه کپاسیتورها خراب شوند یا سیستم از کار بیفتد.
سرعت در اینجا بسیار مهم است؛ اگر کنترلکننده حتی برای یک ثانیه کند شود، یا ویفر بیش از حد گرم میشود یا لامپها بیش از حد روشن میمانند. هر دو روش خوبی نیستند.
ما معمولاً از لامپهای IR با موج کوتاه همراه با این کنترلکنندهها استفاده میکنیم؛ زیرا این لامپها سریعتر نفوذ میکنند. اما مشکل اینجاست که لامپهای موج کوتاه، فشار زیادی بر سطح ویفر وارد میکنند؛ بنابراین باید نقطه تعادل مناسبی بین توان لامپها و سرعت حرکت ویفر پیدا کرد.
اگر برای افزایش سرعت، توان لامپها را بالا ببریم، فنهای خنککننده باید با تمام توان کار کنند تا ویفر ذوب نشود. این یک تعادل دشوار است؛ شما ممکن است زمان کمتری برای تولید صرف کنید، اما هزینه برق بیشتری خواهید داشت.
کاهش تأثیرات زیستمحیطی
در نهایت، کاهش مصرف انرژی در کارخانههای تولید نیمههادی، در واقع به معنای کاهش هزینههای برق است.
کنترل دیجیتال، چیزی را در اختیار ما قرار میدهد که سیستمهای آنالوگ هرگز نمیتوانستند فراهم کنند: حالت «خواب». وقتی که در خط تولید فاصلهای وجود دارد، سیستم دیگر در حالت ۱۰۰ درصدی کار نمیکند؛ بلکه توان خود را کاهش میدهد.
این یک مسئله ریاضی ساده است؛ کمترین مصرف انرژی، به معنای کمترین تأثیرات زیستمحیطی است.