Het verminderen van de koolstofuitstoot in een halfgeleiderfabriek: de kracht van goudbeschermde infrarode lampen
Als je wilt verminderen hoeveel koolstof je uitstoot in een halfgeleiderfabriek, moet je beginnen met het probleem van de hitte. De traditionele verwarmingssystemen zijn gewoon verspillend. Het is alsof je probeert één bord eten op te warmen door de hele keuken op te hitten.
Daarom gebruiken we goudbeschermde infrarode lampen. Ze leveren de benodigde hitte voor het verwerken van de wafer, zonder dat de helft van de energie nutteloos verdwijnt.
Waarom goud?
Standaard kwartsbuizen zijn prima, maar ze laten energie overal naartoe gaan. Om dit te voorkomen, voegen we een dunne laag goud toe aan het oppervlak van de buis. Denk hierbij aan een soort spiegel voor hitte: in plaats van dat de energie rondwaait, wordt deze rechtstreeks teruggekaatst naar het gewenste doel. Hierdoor ontstaat een sterker straalveld en stijgt de temperatuur bijna onmiddellijk.
Het beste is nog wel dat het machinechassis geen ‘oven’ wordt. Omdat de hitte goed geconcentreerd blijft, hoeven de koelventielen niet op volle toeren te draaien om te voorkomen dat het systeem smelt. Het is daardoor stiller en koeler. Bovendien werkt het efficiënter.
Het “twin-tube”-trucje
We gebruiken geen enkele buis, maar twee. Hierdoor wordt het oppervlak verdubbeld, zonder dat er meer ruimte nodig is in de installatie. Hierdoor kunnen we meer vermogen gebruiken, zonder ons zorgen te maken over oververhitting van de buizen. In een schone ruimte is dit enorm belangrijk, want dan bereikt de hitte de wafer gelijkmatig. Er zijn geen rare koudepunten meer.
Maar let wel op: houd de stroombron in de gaten. Wanneer je zoveel vermogen gebruikt, heeft de bedrading last van dat vermogen. Als de verbindingen niet goed genoeg zijn, kan er een daling van de spanning optreden. Dan zal de hitte niet meer evenredig worden verdeeld.
De fabriek duurzamer maken
De echte voordelen zijn dat je met deze infrarode systemen de tijd die nodig is om de machines op temperatuur te brengen, van minuten naar seconden kunt verkorten. Dat betekent een enorme besparing in kWh per wafer.
We hebben deze systemen ontworpen als vervanging voor de oude resistieve verwarmingssystemen. Je hoeft je machines niet uit elkaar te halen of veel geld uit te geven aan een volledige herstructurering. Je hoeft alleen de lampen te vervangen en de energie precies waar nodig te richten. Op deze manier hoef je geen geld meer uit te geven aan warmte die je toch niet gebruikt.