Kohlenstoffemissionen in der Halbleiterfertigung reduzieren – ohne die Produktionseffizienz zu beeinträchtigen
Seien wir ehrlich: Es ist schwierig, die Ziele der Kohlenstoffneutralität in einer Halbleiterfertigungsanlage zu erreichen. Ein großer Teil des Energieverbrauchs entsteht beim Erwärmen und Aushärten der Wafer. Das ist einfach ineffizient. Deshalb setzen wir auf präzises Infrarotheizen. Wir haben eine Methode gefunden, den Energieverbrauch zu senken und die Prozesszeit zu verkürzen, indem wir intelligenter mit der Wärmeumverteilung umgehen.
Die Wärme genau dorthin bringen, wo sie benötigt wird
Wenn die Temperatur auf der Waferoberfläche nicht gleichmäßig ist, gibt es ein Problem. Man kann jedoch nicht einfach die Hitze erhöhen und darauf hoffen, dass alles gut geht – sonst werden die Ränder des Substrats beschädigt.
Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotstrahler, weil sie sehr schnell reagieren. Anstatt den ganzen Raum wie einen riesigen, langsamen Ofen zu erhitzen, trifft die Wärme direkt auf die Waferoberfläche. Dadurch wird Energie nicht mehr für die Luft um das Bauteil herum verschwendet, sondern nur noch für das Bauteil selbst. Das ist eine viel effizientere Methode.
Aufhören zu raten – anfangen zu messen
Eine Hebelampe ist im Grunde nutzlos, wenn man nicht genau weiß, was sie tut. Deshalb integrieren wir hochwertige Infrarotsensoren in das System.
Es funktioniert wie ein Dialog: Der Sensor überwacht die Wafer in Echtzeit und signalisiert der Lampe, wann sie die Leistung reduzieren soll, sobald die Zieltemperatur erreicht ist. So entstehen keine unnötigen Energieverluste mehr.
Die Wahrheit über „grüne“ Upgrades
Ehrlich gesagt: Es ist nicht so einfach, grün zu werden – man kann nicht einfach einen Schalter umlegen. Diese Hochleistungsstrahler erzeugen viel Wärme. Man kann keinen alten Heizer einfach austauschen und dann als fertig betrachten.
Man muss auch die Kühlsysteme berücksichtigen. Wenn diese den erhöhten Belastungen nicht standhalten können, beginnen die Sensoren Fehler zu machen. Dann ist die Gleichmäßigkeit der Temperatur zerstört. Das ist ein Kompromiss, den man berücksichtigen muss.
Wir versuchen, diese Ersatzteile so nahe wie möglich an die ursprünglichen Teile anzupassen. Durch die Optimierung des thermischen Prozesses und die Verkürzung der Aufwärmzeit können wir den Gesamtenergieverbrauch pro Wafer senken. Das ist eine einfache Möglichkeit, den CO2-Fußabdruck des Reinraums zu verringern, ohne die Produktionseffizienz zu beeinträchtigen.