Beendigung des Energieverlusts bei der Trocknung von Halbleitern
Wenn Sie bereits einmal eine Energieprüfung in einer Halbleiterfabrik durchgeführt haben, wissen Sie genau, wo der Energieverlust stattfindet – meistens in der Trocknungsphase. Die meisten Fabriken setzen dabei auf riesige Konvektionsöfen, die versuchen, die Feuchtigkeit aus den Wafern zu entfernen, indem sie jeden Kubikzentimeter Luft im Raum erwärmen. Das kostet viel Energie – nur damit auf den Produkten keine Wasserrückstände entstehen.
Aber es gibt eine bessere Lösung. Anstatt die Luft zu erhitzen, könnte man die Wafer direkt erwärmen. Dafür eignen sich Kurzwellen-Infrarotlampen.
Kein „Zwischenhändler“ mehr nötig
Infrarotlampen kümmern sich nicht um die Luft – sie senden elektromagnetische Strahlung direkt an die Wassermoleküle auf der Oberfläche der Wafer. So wird vermieden, dass Kilowattstunden für die Erwärmung der Maschinenwände verschwendet werden.
Außerdem erfolgt die Erwärmung sofort – sobald die Wafer in die Zone gelangen, wird die Energie zugeschaltet. Sobald die Wafer wieder herauskommen, wird die Energie wieder abgeschaltet. Keine „stillen Verluste“ mehr – dadurch werden keine Gelder verschwendet, während die Maschine auf die nächste Charge wartet.
Das Gleichgewicht finden
Es geht nicht nur darum, die Leistung zu erhöhen. Um die gewünschten Verdunstungsraten zu erreichen, ist eine hohe Leistungsdichte notwendig – doch das birgt wiederum Risiken. Wenn man zu viel Energie einsetzt, können an den Rändern der Wafer thermische Belastungen entstehen. Es handelt sich dabei um ein feines Gleichgewicht – man benötigt einen Regelkreis, der in Echtzeit funktioniert, damit nichts überhitzt. Auch die Kühllüfter spielen eine wichtige Rolle – wenn diese nicht ausreichen, kann die abgestrahlte Wärme die Temperatur im Reinraum stark erhöhen – und das möchte niemand.
Der Vorteil für den Planeten
Wenn man die alten Gas- oder elektrischen Öfen durch gezielte Infrarotlampen ersetzt, sinkt der Energieverbrauch pro Wafer erheblich. In einer Fabrik mit hohem Produktivitätslevel summieren sich diese kleinen Einsparungen schnell. Dadurch werden jährlich Tonnen an CO2 eingespart. Somit wird ein Problem in einen effizienten und ruhigen Prozess verwandelt. Die Bearbeitungszeiten verkürzen sich, und die Energiekosten bleiben endlich vernünftig.