Het verminderen van de koolstofuitstoot in de fabriek: waarom gebruik van infrarode straling zonder ozon logisch is
Bij het produceren van halfgeleiders is warmte essentieel. Je hebt het nodig, je hebt het nodig op een precieze manier, en je hebt het nodig snel. Maar al lang gebruiken we voor dit doel methoden die… nou ja, nogal rommelig zijn.
De meeste verwarmingssystemen maken gebruik van convectie of lampen die ozon produceren. Dat klinkt prima, tot je beseft dat ozon erg moeilijk te beheersen is. Je moet veel geld en energie investeren in zuiveringssystemen en krachtige ventilatiesystemen om de lucht veilig te houden. Het zijn veel extra apparaten nodig om het probleem op te lossen dat juist door de lampen wordt veroorzaakt.
Hier is het trucje:
Standaard infraroodlampen werken in het bereik van 185 nm tot 254 nm. Op deze golflengten worden zuurstofmoleculen gesplitst, waardoor ozon wordt gevormd. Om dit te voorkomen, gebruiken we kwartsomhulsels met speciale coatings.
Stel het je voor als een filter: het blokkeert de ‘slechte’ UV-golflengten die ozon veroorzaken, maar laat de warmte wel door.
Zodra je het ozon verdwenen hebt, hoef je geen kostbare verwarmingssystemen of ozonontwijdingsapparaten meer te gebruiken. Hierdoor neemt de energieverbruik per chip drastisch af. Dat is goed voor de planeet, maar ook goed voor je elektriciteitsrekening.
Maar het is geen magie – er zit een nadeel aan.
Deze lampen zijn enorm intensief. Ze geven de warmte precies op de plek waar het nodig is – op het substraat – in plaats van de hele machine op te warmen. Het gaat dus heel snel.
Maar omdat er zoveel energie door een klein buisje wordt gestuurd, wordt de lamp erg heet. Als je de koelingssystemen niet goed instelt, kun je problemen krijgen. Een lage luchtcirculatie leidt tot verbrande gloeidraden. Het is een simpele afweging: je krijgt extreme efficiëntie, maar je moet ervoor zorgen dat je koelingssystemen het aankunnen.
Het maken van de overstap
Het beste deel? Voor de meeste bestaande systemen is dit eigenlijk een eenvoudige vervanging. Je hoeft je hele productielijn niet opnieuw op te bouwen.
Je hoeft ook geen gebruik meer te maken van chemische zuiveringsmethoden.
Als mensen het hebben over ‘groene fabrieken’, klinkt dat vaak ingewikkeld. Maar dit is gewoon gezond verstand. Minder apparaten betekent minder energieverbruik. En minder energieverbruik betekent een kleiner ecologisch voetafdruk. Het is een simpel rekenkundig principe dat in de praktijk werkt.