Hören Sie auf, Energie zu verschwenden: Eine intelligente Methode zum Trocknen von Wafern
In einer Halbleiterfabrik ist es eine heikle Aufgabe, Feuchtigkeit von den Wafern zu entfernen, ohne die Wafer selbst zu beschädigen. Das Problem ist jedoch: Viele von uns verbrauchen immer noch enorme Mengen an Energie – als wäre es noch das Jahr 1995. Wenn wir wirklich die Ziele einer „grünen Fabrik“ erreichen wollen, müssen wir aufhören, einfach nur die Heizung einzuschalten und auf das Beste zu hoffen.
Deshalb haben wir auf diese unpraktischen, manuellen oder analogen Systeme verzichtet und stattdessen digitale IR-Trocknercontroller eingesetzt.
Der Schlüssel zu besserer Wärmeabgabe
Die meisten Standard-IR-Lampen sind im Grunde genommen entweder „an“ oder „aus“. Sie geben Energie ab, unabhängig davon, ob die Wafer diese tatsächlich benötigen. Das ist überflüssig.
In unseren digitalen Controllern verwenden wir PID-Algorithmen, um dieses Problem zu lösen. Anstelle eines simplen Schalters handelt es sich dabei um ein System, das in Echtzeit reagiert. Dadurch kann die Leistung individuell reguliert werden – somit entsteht kein übermäßiger Temperaturanstieg, was wiederum Energieverschwendung bedeutet. Das Ergebnis ist ein gleichmäßiges Temperaturprofil.
Das Ergebnis: Weniger Energieverbrauch pro Charge
Einfach ausgedrückt: Man verbraucht deutlich weniger Energie pro Charge.
Die Herausforderungen bei der Hardware
Hocheffiziente IR-Lampen sind sehr anspruchsvoll – sie belasten die elektrischen Anlagen stark. Wir entwickeln Controller, die einen schnellen Umschaltvorgang ermöglichen, ohne dass Kondensatoren beschädigt werden oder das System zusammenbricht.
Geschwindigkeit ist hier entscheidend. Wenn der Controller auch nur für eine Sekunde ausfällt, wird entweder die Wafer überhitzt oder die Lampen bleiben länger eingeschaltet, als nötig. Beides ist nicht ideal.
Wir verwenden in der Regel kürzwellige IR-Lampen, da diese schneller in die Oberfläche der Wafer eindringen. Allerdings gibt es auch hier Probleme: Kürzwelliges Licht wirkt stark auf die Oberfläche der Wafer. Man muss also den richtigen Ausgleich zwischen der Leistungsdichte und der Geschwindigkeit des Transportbands finden.
Wenn man die Leistung erhöht, um die Geschwindigkeit zu steigern, müssen die Kühlfans mit voller Kraft arbeiten, damit das Gerät nicht überhitzt. Es handelt sich dabei um ein Kompromiss: Man spart Zeit in der Produktion, doch man zahlt mehr für die Kühlung.
Reduzierung des Kohlenstofffußabdrucks
Letztendlich kommt es darauf an, den Energieverbrauch zu senken. Digitale Steuerung ermöglicht es uns, etwas zu erreichen, was mit analogen Systemen nicht möglich ist: einen „Ruhezustand“. Wenn es Pausen in der Produktion gibt, läuft das System nicht weiterhin mit voller Leistung. Stattdessen wird die Leistung reduziert.
Es handelt sich dabei um einfache Rechenregeln: Weniger Verschwendung bedeutet einen geringeren Kohlenstofffußabdruck.