İşlem Tesislerinde Karbon Üretiminin Azaltılması: İnfrakırmızı Isıtmanın Neden Etkili Olduğu
Eğer yarı iletken üretim tesislerini karbonsuz hale getirmek istiyorsak, ısıyı nasıl kullanacağımızı göz ardı etmeyi bırakmalıyız.
Eski tip konveksiyon fırınları ve dirençli ısıtıcılar tamamen gereksizdir. Enerjilerinin yarısını, wafer’e temas etmeden önce havayı ve fırın duvarlarını ısıtmak için harcarlar. Bu, tüm mutfak alanını ısıtarak tek bir bezelyeyi ısıtmaya çalışmak gibi bir şeydir. Bu durum karbon ayak izini artırır ve çok fazla enerji israf edilir.
İşte burada infrakırmızı (IR) lambalar devreye girer. Her yeri değil, doğrudan wafer’i ısıtır.
Her şey, enerjinin nereye gittiğiyle ilgilidir.
IR sistemleri, elekromanyetik radyasyon yayar; bu radyasyon yüzeye çarptığında ancak ısıya dönüşür. Anlamsız yere binlerce watt enerjiyi boş bir alana harcamıyoruz.
Ayrıca, dalga boyunu ayarlayarak ısının ne kadar derine gideceğini kontrol edebiliriz. Bu sayede termal döngülerin başlaması çok daha hızlı olur. Ve bu iş alanında daha hızlı döngüler demek, her wafer için daha az elektrik tüketimi anlamına gelir. Bu kadar basit.
Donanım açısından…
Bunu yeşil bir fabrikada uygulayabilmek için yüksek watt yoğunluğuna ihtiyaç vardır. Biz kuvars-halogen tüpler kullanıyoruz; çünkü bunlar anında tepki verir. Anahtarı açtığınızda ısı hemen ortaya çıkar; anahtarı kapattığınızda ise ısı kaybolur. Artık makinenin boşta kalmasıyla enerji israfı olmaz.
Ancak burada bir sorun var: Eğer bu kadar çok enerjiyi küçük bir alana sıkıştırırsanız, ortam çok sıcak olur. Yüksek yoğunluklu IR dizileri kullanıyorsanız, soğutma sistemlerine dikkat etmelisiniz. Eğer bunlar doğru şekilde tasarlanmazsa, çevredeki elektronik cihazlar zarar görebilir.
Bu yöntemin gezegen için anlamı nedir?
Gazlı fırınlar veya eski tip elektrikli ısıtıcılar yerine IR dizileri kullanmak, birim başına tüketilen kWh miktarını azaltır. En büyük farklar, kurutma, pişirme ve diğer işlemlerde görülür.
En iyi yanı ise bu sistemin genellikle mevcut sistemlerin yerine geçebilmesidir. Tüm sistemi sökmek gerekmez. Gereksiz ısı yüklerinden kurtularak, tesisin toplam enerji tüketimi azalır. Böylece karbon hedeflerine ulaşılır ve üretim kapasitesi de istenen seviyede kalır.