Het verminderen van de koolstofuitstoot in schone kamers: waarom infraroodverwarming de oplossing is
De meeste ovens voor halfgeleiders maken nog steeds gebruik van convectie. In feite wordt er een enorme hoeveelheid lucht verhit, alleen maar om de schijf op temperatuur te brengen. Dit proces is langzaam en verspillend. Eerlijk gezegd is dit ook wat verouderd als je echt een ‘groene’ fabriek wilt bouwen.
Daarom zie je dat er veel aandacht wordt besteed aan infraroodverwarming.
Het geheim zit in de manier waarop de energie wordt overgedragen.
Bij convectie moet je wachten tot de lucht op temperatuur is. Bij infraroodverwarming wordt de energie overgedragen via elektromagnetische straling. De energie komt rechtstreeks in het materiaal terecht. Hierdoor hoef je geen geld uit te geven aan het verhitten van elke centimeter van de schone kamer, alleen maar om een paar schijven te verwerken.
We gebruiken kortegolf-Infraroodemitters om dingen snel op temperatuur te brengen. Omdat het proces zo snel verloopt, is het hele proces sneller afgerond. Als de machine minder uur per dag hoeft te werken om de gewenste resultaten te bereiken, neemt de koolstofuitstoot natuurlijk af.
Maar je kunt niet zomaar een lamp in de oven plaatsen.
Schone kamers vereisen speciale omstandigheden. Om te voorkomen dat er vuil in komt en om te voorkomen dat er gassen vrijkomen, gebruiken we quartsomhulsels van hoge kwaliteit. We moeten ook creatief zijn met de indeling van de ruimte – het is belangrijk om deze lampen op een plek te plaatsen waar ze de koelstroom niet storen.
Er is ook nog het probleem van de juiste temperatuur. Je hebt voldoende warmte nodig om efficiënt te werken, maar te veel warmte op één plek kan leiden tot scheuren in de schijf of tot thermische schokken. We besteden veel tijd aan het instellen van de golflengte, zodat deze perfect past bij het materiaal dat we gebruiken.
Het probleem? Koeling.
Infraroodsystemen met hoge vermogens genereren veel warmte. Dit is goed voor de snelheid, maar het belast de koelsystemen enorm. Als de warmtewisselaars niet goed werken, zal de temperatuur in de ruimte stijgen.
Je moet ook zorgen dat de PID-regelaars goed ingesteld zijn. Als ze niet goed werken, kun je de gewenste temperatuur niet bereiken. Dat is natuurlijk een groot probleem.
Uiteindelijk draait het om het verminderen van vertragingen. Wanneer je niet meer afhankelijk bent van lucht om de warmte over te dragen, kan je echt energie besparen.