Haciendo que las fábricas de semiconductores sean más ecológicas con calefacción por infrarrojos en vacío
Si realmente queremos lograr la neutralidad de carbono en las fábricas de semiconductores, debemos hablar sobre el calor. La mayoría de los sistemas de calentamiento resistivo tradicionales son simplemente ineficientes: tardan mucho en calentarse y desperdician energía por todas partes.
Por eso utilizamos calentadores por infrarrojos compatibles con el vacío. En lugar de intentar calentar toda la cámara de vacío, lo cual es un completo desperdicio de energía, estos calentadores dirigen la radiación de onda corta directamente hacia la oblea. Es como un impacto directo.
Lidiando con el calor en el vacío
El problema con el vacío es que no hay aire para distribuir el calor. Uno depende completamente de la radiación. Hemos diseñado estas lámparas por infrarrojos para que puedan generar mucha energía en un espacio reducido. Esto significa que se pueden cambiar las temperaturas muy rápidamente: en segundos, no en minutos. Al no tener que esperar a que la cámara se caliente, se reduce significativamente el consumo de energía por oblea.
Pero hay una desventaja: los tubos de infrarrojos de alta potencia se calientan mucho en ciertos puntos. Si los sistemas de refrigeración no son eficaces, podrían dañar los sellos de la cámara. Se trata de encontrar un equilibrio.
Manteniendo todo limpio
En una sala limpia, la contaminación es el enemigo número uno. Un pequeño grado de contaminación puede reducir enormemente la calidad del producto final. Para evitarlo, utilizamos envolturas y sellos de cuarzo de alta pureza que son realmente eficaces. También prestamos mucha atención a la emisividad de la superficie de las lámparas. ¿Por qué? Porque no importa cuanta energía se genere, si esta no llega al sustrato.
Lo mejor es que estos componentes son reemplazables sin necesidad de reconstruir toda la instalación.
Qué efecto tiene esto en la fábrica
Al reducir el tiempo de calentamiento, se disminuye también la huella de carbono de la fábrica. Es así de simple. Además, se genera mucho menos calor residual, lo cual también beneficia el consumo energético. La diferencia es más notoria durante procesos como el recocido. Se obtiene la temperatura exacta que se necesita, sin el enorme consumo de energía que implica el uso de hornos tradicionales.
Es un cambio mecánico sencillo, pero que genera una reducción real y medible en las emisiones de CO2 para cada chip que sale de la línea de producción.