Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes in der Halbleiterfabrik durch goldbeschichtete Infrarot-Heizungen
Es ist schwierig, das thermische Profil in einer Halbleiterfabrik genau unter Kontrolle zu halten. Die meisten von uns haben bereits mit diesen alten Konvektionsöfen zu tun gehabt – diese geben die Wärme überallhin ab. Das ist verschwenderisch.
Deshalb nutzen wir goldbeschichtete Infrarotlampen.
Das Geheimnis liegt in der Beschichtung.
Eine herkömmliche Quarzlampe gibt ein breites Spektrum an Wärme ab. Doch wenn man eine dünne Goldschicht auf den Quarz aufträgt, ändert sich alles. Das Gold wirkt wie ein Filter: Es lenkt die langwelligen Strahlen zurück zum Glühfaden und leitet die Kurzwellen-Infrarotenergie direkt auf die Wafer. Im Grunde genommen wird die Wärme dort konzentriert, wo sie benötigt wird – also auf dem Substrat – anstatt dass das gesamte Gerät unnötig erhitzt wird.
Es geht schnell – wirklich sehr schnell.
Durch die hohe Leistungsdichte dieser Lampen ist die Aufwärmzeit nahezu sofortige. Wenn die Zeit pro Wafer verringert wird, sinken auch die verbrauchten Kilowattstunden.
Aber es gibt ein paar Dinge, auf die man achten muss.
Erstens: Verschwenden Sie nicht an der Stromversorgung. Diese Kurzwellentuben verbrauchen viel Strom. Wenn die Verkabelung die Spitzenlast nicht bewältigen kann, kommt es zu Spannungsabfällen – und plötzlich ist die Temperaturverteilung ungleichmäßig.
Und um Himmels willen: Halten Sie die Lampen sauber. Jeder Fingerabdruck oder jede kleine Ölfleck auf dem Quarz kann dazu führen, dass es zu Hotspots kommt. Das bedeutet dann das Ende der Lebensdauer der Lampe.
So wird die „grüne Fabrik“ Wirklichkeit.
Wir sprechen viel über Dekarbonisierung – doch in einer Fabrik dreht sich alles meist um die Heizung. Der Ersatz der alten Widerstandsheizer durch gezielte Infrarotsysteme ist einer der einfachsten Wege, um Energie einzusparen. Anstelle dazu, einen großen Raum mit Luft zu erwärmen, nutzt man hier Strahlung. Das ist ein einfacher Ersatz für viele traditionelle Heizverfahren.
Natürlich muss das Kühlsystem weiterhin funktionieren, um die konzentrierte Wärme zu bewältigen. Doch die Gesamtenergie, die die Fabrik vom Netz bezieht – das ist der eigentliche Vorteil.