Koolstofvermindering in de fabriek: een slimmere manier om wafers op te warmen
Als we echt koolstofneutraal willen worden in halfgeleiderfabrieken, moeten we ophouden zoveel energie te verspillen aan het verhitten en drogen van wafers.
De meeste standaard resistieve verwarmers zijn gewoon… lek. Ze geven warmte overal af, waardoor de hele ruimte opwarmt, terwijl je eigenlijk alleen maar wilt dat de chip heet wordt. Dat is energieverlies.
Daarom gebruiken we kortegolf-infrarood (IR)-lampen. In plaats van de lucht op te warmen, raken deze lampen rechtstreeks de oppervlakte van de chip. Het is een snellere en efficiëntere manier om de gewenste werktemperatuur te bereiken.
Hoe het werkt
Stel je het zo voor: kortegolf-infraroodzenders sturen fotonen rechtstreeks naar de buitenlaag van de chip. Je hoeft niet te wachten tot de hele ruimte opwarmt.
Geen thermische vertraging meer. Alleen directe warmte.
Wanneer je niet langer de lege ruimte rondom de chip verwarmt, neemt de hoeveelheid energie die nodig is per chip af. Het is een simpele verandering, maar het is een belangrijk onderdeel om een ‘groene fabriek’ in de praktijk te laten werken.
Het evenwicht vinden
Er is echter één probleem: om zo snel op temperatuur te komen, heb je lampen met een hoge vermogenssterkte nodig. Ze zijn krachtig, maar deze intensiteit zorgt voor veel spanning op het kwarts.
Als je een lamp tot zijn absolute limiet dwingt, zal deze snel kapotgaan.
Dus moet je het juiste evenwicht vinden tussen de benodigde vermogenssterkte en de levensduur van de apparaten. We raden meestal aan om het vermogen stapsgewijs te verhogen. Dit houdt het thermische profiel stabiel, zonder dat de lampen elke paar weken kapotgaan.
Inpassing in je installatie
Het goede nieuws is dat dit geen grote verbouwing vereist. De lampen zijn ontworpen om precies op de plek te worden geplaatst waar eerder de oude verwarmingselementen zaten.
We gebruiken precisereflectoren om er zeker van te zijn dat de warmte alleen op de chip terechtkomt en niet in de omringende structuren of muren terechtkomt.
Hierdoor blijft de rest van de ruimte koel. En wanneer de ruimte koel blijft, hoeven de HVAC- en koelsystemen geen moeite te doen om te voorkomen dat de fabriek oververhit raakt.
Je bespaart energie bij de verwarmers. Daarnaast bespaar je ook nog eens energie op het niveau van de hele fabriek. Het is gewoon logisch.