Kohlenstoffeinsparung in der Fertigung – Warum goldbeschichtete Heizlampen tatsächlich funktionieren
Es ist keine leichte Aufgabe, die Temperatur bei der Herstellung von Halbleitern genau unter Kontrolle zu halten. Die meisten Menschen verlassen sich dabei auf herkömmliche Widerstandsofen – doch diese sind äußerst energieintensiv. Sie verschwenden eine Menge Energie, nur um die gewünschte Temperatur zu erreichen.
Wir haben eine bessere Lösung gefunden: goldbeschichtete Kurzwellen-Infrarotlampen.
Das Besondere an dem Gold:
Herkömmliche Quarzlampen streuen die Energie überallhin. Durch das Hinzufügen einer dünnen Goldschicht zum Quarz entsteht ein selektiver Strahler. Man kann sich das wie einen Spiegel für Wärme vorstellen – die langwelligen Strahlen werden zurück ins Filament reflektiert, während die Kurzwellenenergie direkt in die Siliziumwafern geleitet wird – genau dorthin, wo sie benötigt wird.
So erhält man eine starke Wärmestrahlung direkt an der Oberfläche der Wafer. Es wird keine Energie verschwendet, um den gesamten Raum aufzuheizen – das ist einfach intelligenter.
Aber es gibt einen Haken:
Diese Lampen erzeugen eine enorme Wärmemenge. Wenn man versucht, die Erhitzungszeit so kurz wie möglich zu halten, steigt die Temperatur des Filaments stark an. Das ist zwar in Ordnung – doch dadurch entsteht viel Druck auf die Stromversorgung.
Wenn man Hochleistungs-Lampen verwendet, muss man seine elektrischen Anlagen sorgfältig prüfen. Man muss die anfänglichen Stromstärken berücksichtigen – sonst muss man ständig die Sicherungen neu einschalten.
Der „grüne“ Aspekt:
Wenn es darum geht, die CO2-Emissionen in der Fertigung zu reduzieren, kommt es letztendlich auf eine einzige Zahl an: Energie pro Wafer.
Durch den Wechsel von konventionellen Oven-Systemen oder herkömmlichen Infrarotlampen auf diese goldbeschichteten Systeme verkürzt sich die Erhitzungszeit erheblich. Dadurch wird weniger Energie verbraucht – und somit auch weniger Kohlendioxid ausgestoßen.
Es handelt sich dabei nicht nur um den Austausch einer Glühbirne – man verringert damit auch die gesamte thermische Masse, gegen die das System ankämpfen muss. Zudem muss das Lüftungssystem nicht mehr so intensiv arbeiten, um den Raum abzukühlen.
Es handelt sich dabei um eine effiziente und umweltfreundliche Methode, um die thermische Verarbeitung zu gestalten – ohne dass man Bedenken wegen eines Rückgangs der Produktqualität haben muss.