Kohlenstoffeinsparung in den Halbleiterfabriken: Warum wir auf Infrarotstrahlung umsteigen
Heutzutage spricht jeder über Kohlenstoffneutralität – doch für uns in den Halbleiterfabriken ist das eine schwierige Herausforderung. Die herkömmliche Widerstandshitze, auf die wir seit Jahren angewiesen sind, ist einfach zu verschwenderisch. Deshalb wechseln wir nun zu Systemen mit Kurzwellen-Infrarotstrahlern.
Stellen Sie sich vor: Anstatt den ganzen Raum aufzuheizen, nur um eine Tasse Kaffee zu erwärmen, nutzen wir einen Laser. So verschwenden wir keine Energie mehr damit, den gesamten Raum zu heizen – die Energie wird direkt in das Wafer geleitet. Das ist effizienter und schneller.
Die Vorzüge der schnellen thermischen Verarbeitung
Wir bauen solche Systeme, um große Mengen an Wärme schnell zu erzeugen. Durch die Verwendung von Wolframfäden in halogenhaltigem Quarz können wir die Temperatur in kürzester Zeit erhöhen. Kein langes Vorgeheizen mehr!
kennen Sie doch dieses Problem mit alten Öfen: Die Energie geht einfach verloren. Mit Infrarotstrahlern ist das nicht mehr der Fall. Zudem können wir genau steuern, wohin die Wärme gelangt. Wenn nur ein Teil des Wafers erhitzt werden muss, dann wird auch nur dieser Teil erhitzt.
Die Details – und die Kompromisse
Es ist jedoch nicht alles so einfach. Es handelt sich dabei um Hochleistungsgeräte – und bei der Aktivierung von Dopanten oder beim Ätzen entsteht eine hohe Wärmestärke. Man kann das Gerät also nicht einfach so einschalten und vergessen. Wenn die Kühlsysteme nicht ausreichen, können die Lampen innerhalb weniger Stunden beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein Hochleistungsgerät – daher benötigt es auch eine hochwertige Wartung.
Um Schäden zu vermeiden, verwenden wir verstärktes Quarz – dadurch biegen sich die Rohre unter dem Stress nicht. Und da niemand sechs Stunden für eine einfache Reparatur investieren möchte, sind die Anschlüsse einfach gestaltet. Sie können sie während einer Wartungsphase schnell austauschen und wieder mit der Arbeit fortfahren.
Was das für die „Grüne Fabrik“ bedeutet
Letztendlich geht es darum, energieeffizienter zu arbeiten. Durch die Vermeidung der hohen Wärmemassen der alten Geräte benötigen wir viel weniger Energie, um die Betriebstemperatur zu erreichen. Und wenn die Arbeit erledigt ist, kühlen die Geräte viel schneller ab. Für die Ingenieure bedeutet das eine geringere Belastung des Stromnetzes sowie kürzere Bearbeitungszeiten. So kann man die Anforderungen der „Grünen Fabrik“ ohne Verlangsamung der Produktion erfüllen.