Stop met het verspillen van energie aan warme lucht: een betere manier om wafers te drogen
Laten we eerlijk zijn – halfgeleiderfabrieken zijn echte energieverbruikers. Als je kijkt waar al die energie naartoe gaat, blijkt dat een groot deel gewoon wordt verspild aan warmte.
Jarenlang werden er gebruikgemaakt van enorme convectiekammen. Maar hier zit het probleem: je moet veel energie besteden aan het opwarmen van de hele ruimte – de lucht, de muren, alles – alleen maar om de wafer op de juiste temperatuur te brengen. Dat is inefficiënt.
Daarom hebben we gekozen voor infrarood-(IR)-lampen. In plaats van de ruimte op te warmen, sturen deze lampen energie rechtstreeks naar het substraat. Het is een directe actie.
Waarom de fysica belangrijk is
We gebruiken kortegolf- en middegolf-IR omdat deze golflengten gemakkelijk door fotoresist- en kleurlagen heen dringen. Dit gebeurt veel sneller dan met warme lucht.
Denk eens aan het tijdsverschil: in plaats van uren te wachten tot de oven warm is, kan het proces in seconden worden afgerond. Dat betekent een grote besparing op het energieverbruik per wafer. Onze lampen hebben een hoge vermogensdichtheid, zodat je de gewenste temperatuur vrijwel meteen kunt bereiken.
Hoe dit in jouw fabriek past
Het beste van alles? Dit levert meteen een verbetering op voor je broeikasgasuitstoot. Je hoeft niet meer te vechten tegen de warmteverliezen die optreden wanneer je een enorme metalen kast op temperatuur moet houden.
We ontwerpen deze systemen zo dat ze gemakkelijk kunnen worden geïnstalleerd. Meestal vervangen ze gewoon de oude verwarmings-elementen, zodat je je hele installatie niet hoeft te veranderen.
Eén welkome tip: let goed op je stroomvoorziening. IR-lampen met een hoog vermogen hebben veel stroom nodig. Als je elektrische panelen niet klaar zijn voor deze hoge belasting, zal je de hele tijd contactdozen moeten overschakelen.
De realiteit
IR is geen magische oplossing. Er zijn ook nadelen. Omdat de warmte zo intens is, kunnen er ‘ hete punten’ ontstaan als de lampen niet perfect op de wafer gericht zijn. Je moet dus precies weten welke hoek en afstand nodig is.
Om te voorkomen dat alles uit de hand loopt, raden we aan om gebruik te maken van pyrometercontrole. Dit voorkomt dat de wafers te lang worden gedroogd en beschadigd raken.
Verder moet je de lampen niet altijd op 100% vermogen laten werken. Zonder voldoende koeling voor de lampen, gaan de gloeidraden te snel kapot. Het gaat erom het juiste evenwicht te vinden tussen de snelheid waarmee je de wafers wilt drogen en wat je apparatuur daadwerkelijk kan verdragen.