Aufhören mit dem Erhitzen der Luft: Eine bessere Methode zur Trocknung von Halbleitern
Bei der Herstellung von Halbleitern ist es unerlässlich, Feuchtigkeit zu beseitigen. Doch lange Zeit wurde dazu meistens auf große Konvektionsöfen zurückgegriffen. Das Problem: Solche Öfen verbrauchen enorm viel Energie. Man muss schließlich die gesamte Kammer – also jeden Zentimeter der Luft – erhitzen, nur um einen kleinen Teil zu trocknen. Das ist eine enorme Verschwendung.
Deshalb haben wir auf digitale IR-Trocknungscontroller umgestellt. Anstelle der Erwärmung des ganzen Raumes wird hiermit gezielt nur die Stelle erwärmt, die getrocknet werden muss.
Wie funktionieren die IR-Controller eigentlich?
Man kann den digitalen Controller als das „Gehirn“ betrachten. Er verwendet PID-Schleifen oder PWM-Signale, um den Lampen genau mitzuteilen, wie viel Energie sie abgeben sollen. Da die Energie direkt auf die Wafer oder Substrate gerichtet wird, muss man nicht mehr die Luft um sie herum erhitzen. Das spart viel Energie. Zudem sind diese Controller darauf ausgelegt, schnell zu arbeiten – man erreicht die gewünschte Temperatur in Sekunden, nicht in Minuten.
Die Hardware – und die damit verbundenen Probleme
Wir verwenden normalerweise solche Controller in Kombination mit Kurzwellen- oder Mittelwellen-IR-Lampen. Wenn man hocheffiziente Lampen verwendet, gehen die Trocknungsprozesse noch schneller vonstatten. Doch es gibt ein Problem: Diese Lampen verbrauchen viel Energie. Man muss sicherstellen, dass die Verkabelung und die Sicherungen in der Lage sind, diesen hohen Energieverbrauch zu bewältigen. Ein weiterer Tipp: Achten Sie auf die Kühlung. Wenn die Umgebungstemperatur zu hoch wird, kann das die Messergebnisse der Sensoren beeinträchtigen – was wiederum Probleme bei der Fehlersuche verursacht.
Die „grünen“ Ziele erreichen
Wir hören oft vom Ziel der Kohlenstoffneutralität – doch es ist schwer, dieses Ziel tatsächlich zu erreichen. Mit digitalen IR-Controllern wird das viel einfacher, denn dadurch sinkt der Energieverbrauch deutlich. Die Geräte nehmen weniger Platz ein und erzeugen viel weniger Abwärme. Zum Schluss bleibt noch zu sagen, dass der Controller den Energieverbrauch in Echtzeit überwacht. Wenn es darum geht, eine Kohlenstoffbilanz zu erstellen, muss man nicht mehr raten – man hat die genauen Zahlen zur Hand.
Im Grunde ersetzt man damit die alten, ineffizienten Heizsysteme durch ein System, das nur dann Energie verbraucht, wenn die Bauteile tatsächlich im Strahlungsbereich der Lampe liegen. Man erhält denselben Durchsatz – doch man verschwendet keine Energie mehr. Es handelt sich dabei um eine klügere Art zu arbeiten.