Kohlenstoffeinsparung in den Halbleiterfabriken: Eine bessere Methode zum Trocknen
Seien wir ehrlich – Halbleiterfabriken sind Energiefresser. Der größte Teil der Energie wird für thermische Verarbeitungsprozesse und das Trocknen verwendet. Wenn man weiterhin auf herkömmliche Konvektionsöfen setzt, zahlt man im Grunde dafür, einen riesigen Metallkasten sowie die darin befindliche Luft zu erhitzen. Das ist Verschwendung.
Wenn man tatsächlich etwas gegen seinen Kohlenstofffußabdruck tun möchte, muss man aufhören, den gesamten Raum zu heizen, und stattdessen direkt die Wafer erhitzen. Hier kommt Infrarotstrahlung ins Spiel.
Das Problem mit der alten Methode
Stellen Sie sich einen Standardtrocknungsprozess vor: Dabei wird der ganze Raum, die Wände und die Luft erhitzt – einfach alles. Das ist langsam und ineffizient.
Wir haben auf Kurzwellen-Infrarotlampen umgestellt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Luft zu erhitzen, um die Wafer zu erwärmen. Die Infrarotstrahlung trifft direkt auf die Oberfläche der Wafer. Das ist schnell – wirklich sehr schnell. Bei einer Energieanalyse sehen wir in der Regel eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 30 % bis 50 %. Das ist eine enorme Erleichterung für die Stromrechnung und für den Planeten.
Die richtige Technologie
Damit das funktioniert, verwenden wir Hochleistungsquarzlampen. Das Tolle daran: Wir können die Leistung der Lampen gezielt regulieren. Man muss nicht den ganzen Raum erwärmen – man kann die Leistung in bestimmten Bereichen anpassen, damit es keine Hotspots gibt. Wir nutzen SCR-Controller, die schnell genug reagieren, um eine konstante Temperatur zu gewährleisten.
Aber es gibt ein Problem: Diese Lampen werden extrem heiß, besonders an den Enden. Wenn man bei der Kühlung spart oder den Luftstrom reduziert, gehen die Lampen kaputt. Es handelt sich dabei um ein empfindliches Gleichgewicht – doch sobald die Kühlung richtig funktioniert, läuft alles reibungslos.
Was das für die Fabrik bedeutet
Abgesehen von den ökologischen Vorteilen sorgt diese Technologie dafür, dass die Fabrik effizienter arbeitet. Infrarotsysteme nehmen viel weniger Platz in Anspruch. Da die Prozesse kürzer sind, kann man mehr Wafer pro Zeiteinheit verarbeiten, ohne zusätzliche Maschinen kaufen zu müssen.
Alles in allem führt das dazu, dass die gesamte Produktion effizienter abläuft. Wenn man wirklich optimieren will, sollte man diese Systeme mit Energierückgewinnungsanlagen kombinieren. So kann man die Abwärme aus der Kühlphase nutzen. Das macht einfach Sinn.