Het verminderen van de koolstofuitstoot bij het gebruik van tools voor het bewerken van wafers met infraroodverwarming
Iedereen heeft het momenteel over “groene fabrieken”. Het gaat om een grote stap voorwaarts in de ontwikkeling van halfgeleiderfabrieken. Een van de gemakkelijkste manieren om de koolstofvoetafdruk te verminderen, is door te stoppen met het gebruik van conventionele verwarmingsmethoden en in plaats daarvan infraroodlampen te gebruiken.
Hier is waarom dit belangrijk is:
Conventionele verwarmingsmethoden werken niet efficiënt. Er wordt veel energie nodig om de wanden van de ruimte op te warmen, voordat de wafer zelfs maar warm wordt. Dit is zonde van energie.
Infraroodlampen werken anders. Ze sturen elektromagnetische straling rechtstreeks naar het oppervlak van de wafer. Hierdoor kan de gewenste temperatuur sneller worden bereikt. Door deze vertragingen te verminderen, hoeft de tool minder energie te gebruiken.
Er is ook nog het probleem van de hoge temperatuur die wordt gegenereerd. Wanneer we infraroodlampen met kortegolfstraling gebruiken, ontstaat er een hoge warmtedichtheid. Hierdoor kunnen we snel thermisch bewerkingen uitvoeren, zonder dat de mechanische onderdelen van de tool oververhit raken.
En dat is precies waar de besparingen zitten. Omdat het frame van de tool koeler blijft, hoeven de koelapparaten minder hard te werken om alles stabiel te houden. minder werk voor de koelapparaten betekent minder kilowattuurverbruik per wafer. Het is dus een win-winsituatie.
Maar het is niet allemaal rozengeur en maneschijn. Het gebruik van infraroodlampen brengt ook nadelen met zich mee. Deze lampen genereren veel warmte. Als de sensoren niet nauwkeurig genoeg zijn, kunnen er hete plekken ontstaan die de wafers beschadigen. Je moet dus pyrometers gebruiken die de emissiviteit van het materiaal goed kunnen meten, zodat alles onder controle blijft.
Bovendien gaan deze lampen niet eeuwig mee. Je moet ze vaker vervangen dan conventionele keramische verwarmingsapparaten. Dat is gewoon de prijs die je moet betalen.
Uiteindelijk komt het erop neer dat we energie besparen door alleen de wafer op te warmen, in plaats van de hele machine. Het is een praktische manier om de doelstellingen rondom koolstofneutraliteit te bereiken, zonder dat de productie wordt vertraagd of de kwaliteit van de producten wordt beeintrachtigd.