הפחתת פליטות הפחמן בייצור שבבים באמצעות אור אינפרא-אדום ללא אוזון
ייצור שבבים דורש כמויות אדירות של חום ודיוק גבוה. אך בואו נהיה כנים: הדרך בה אנו מתמודדים עם תהליכים תרמיים אלו היא בעצם סיוט של פליטות פחמן. אנו מנסים לפתור בעיה זו על ידי שימוש במנורות אינפרא-אדום ללא אוזון. זו דרך פשוטה יותר למנוע בזבוז אנרגיה ולהימנע מהתוצרים הלוואי המזיקים שנוצרים בעת שימוש בקרינה בגלי אורך קצרים.
הבעיה עם אוזון
הבעיה עם מנורות אינפרא-אדום סטנדרטיות היא שהן פולטות קרינה בטווח של 185 ננומטר עד 254 ננומטר. קרינה זו הופכת את החמצן באוויר לאוזון (O3). בחדרים נקיים, אוזון הוא מטרד גדול – זהו מזהם שאין טעם להשאיר בסביבה.
פתרנו בעיה זו על ידי שימוש בסרטים מיוחדים או בציפויי קוורץ שמונעים את הפליטה של קרינה בטווח ה-VUV. עדיין מתקבלת עוצמת חום גבוהה, אך ללא הצטברות של גזים.
ומכיוון שאין צורך להתמודד עם אוזון, ניתן לוותר על מערכות השאיבה הגדולות והצריכות הרבה אנרגיה. זו יתרון גדול עבור חשבון האנרגיה של המפעל.
יישום בעולם האמיתי
מנורות אלו נועדו לעבודה מהירה. הן מסוגלות להפיק עוצמת חום גבוהה ולהתחמם במהירות. המטרה היא למנוע את החום המיותר שנוצר כשהמכונה פשוט עומדת ומתחממת.
במקום לחמם את כל החדר כמו בתנור ענק, אנו מכוונים את החום ישירות לשבב. זו דרך חכמה יותר לניצול האנרגיה.
בנוסף, הציוד מעוצב כך שניתן להחליף אותו בקלות בתחנות הקירור הקיימות, בלי לפרק הכל. אנו גם משתמשים בקוורץ מחוזק, כך שהמנורות לא יישברו כשהטמפרטורה משתנה במהירות.
האתגרים
עם זאת, זה לא כל כך פשוט. יש כמה חסרונות.
כשמנסים להגיע לקצבי חימום מהירים, מערכות החשמל נמצאות תחת לחץ רב. יש צורך לוודא שמערכות החשמל יכולות לעמוד בעומס הזה, אחרת יהיו בעיות.
גם המרחק בין המנורות חשוב. אם המנורות קרובות מדי, ייווצרו אזורים חמים על השבב. אם הן רחוקות מדי, יאבד היעילות של המערכת. אנו גם מוסיפים מגנים כדי שהחום יישאר במקומו ולא יחדור למסגרת המכונה.