Tornando as fábricas de semicondutores mais ecológicas com aquecimento por radiação infravermelha em vácuo
Se realmente quisermos alcançar a neutralidade de carbono nas fábricas de semicondutores, precisamos falar sobre o calor. A maioria dos sistemas de aquecimento convencionais é simplesmente ineficiente – leva muito tempo para aquecer e desperdiça energia por toda parte.
É por isso que utilizamos aquecedores a radiação infravermelha compatíveis com condições de vácuo. Em vez de tentar aquecer toda a câmara de vácuo – o que é um completo desperdício de energia – esses aquecedores direcionam a radiação de ondas curtas diretamente para a wafer. É um aquecimento preciso e eficaz.
Lidando com o calor em condições de vácuo
O problema em condições de vácuo é que não há ar para dispersar o calor. Precisamos contar apenas com a radiação. Projetamos essas lâmpadas a radiação infravermelha para que elas possam gerar muita energia em um espaço pequeno. Isso significa que é possível mudar a temperatura rapidamente – em segundos, e não em minutos. Quando não precisamos esperar que a câmara se aqueça, a conta de energia por wafer diminui significativamente.
Mas existe um problema: os tubos a radiação infravermelha de alta potência ficam extremamente quentes em determinados pontos. Se os sistemas de resfriamento não forem suficientes, as vedações da câmara podem ser danificadas. É preciso encontrar um equilíbrio.
Manutenção da limpeza
Em uma sala limpa, a contaminação é o maior inimigo. Uma pequena quantidade de poluição já pode reduzir drasticamente a qualidade dos produtos produzidos. Para evitar isso, utilizamos invólucros e vedações de quartzo de alta pureza. Também prestamos atenção especial à emissividade da superfície das lâmpadas. Por quê? Porque não importa quanto energia seja gerada, se ela não atingir o substrato, não adianta nada.
O melhor de tudo é que esses componentes podem ser substituídos facilmente. É possível trocar esses elementos antigos e ineficientes sem precisar reconstruir toda a instalação.
O que isso realmente faz pela fábrica
Quando reduzimos o tempo necessário para aquecer a câmara, diminuímos também nossa pegada de carbono. É simples assim. Além disso, não há tanto calor excedente sendo liberado no sistema de climatização do prédio, o que representa outra vantagem em termos de custos energéticos. Vemos uma diferença significativa durante os processos de recozimento e cura. Obtém-se a temperatura exata desejada, sem o consumo excessivo de energia.
É uma solução mecânica simples, mas que resulta em uma redução real e mensurável nas emissões de CO2 para cada chip produzido.