Reducción de las emisiones de carbono en las herramientas utilizadas para el procesamiento de obleas, mediante calefacción por infrarrojos
Todos hablan ahora sobre las “fábricas verdes”. Es una tendencia importante en el diseño de plantas de fabricación de semiconductores. ¿Cuál es la forma más sencilla de reducir la huella de carbono? Dejar de depender de los calentadores resistentes y comenzar a utilizar lámparas de infrarrojos.
Por qué esto es importante:
Los calentadores resistentes son bastante ineficientes. Gastan mucha energía para calentar toda la pared de la cámara, antes de que la oblea sienta algo de calor. Es un desperdicio.
Las lámparas de infrarrojos funcionan de manera diferente: envían radiación electromagnética directamente hacia la superficie de la oblea. Esto permite alcanzar la temperatura deseada mucho más rápidamente. Al reducir los tiempos de calentamiento, la herramienta necesita menos energía para funcionar.
El problema del exceso de calor:
Cuando se utilizan lámparas de infrarrojos de onda corta, se genera una alta densidad de calor. Esto nos permite realizar procesos térmicos rápidos, sin que los demás componentes mecánicos de la herramienta se caliente demasiado.
Los beneficios:
Dado que el marco de la herramienta se mantiene frío, los sistemas de refrigeración no tienen que trabajar tanto para mantener todo estable. Menos trabajo para los sistemas de refrigeración significa menos kilovatios-hora gastados por cada oblea. Es una solución ganar-ganar.
Pero no todo son ventajas:
Cambiar a lámparas de infrarrojos conlleva algunos problemas. Estas lámparas generan una gran cantidad de calor. Si los sensores no están precisos, se podrían crear puntos calientes que dañen las obleas. Es necesario utilizar pirómetros que puedan medir la emisividad del material utilizado, para mantener todo bajo control.
Además, estas lámparas no duran para siempre. Habrá que reemplazarlas con mayor frecuencia que los calentadores cerámicos. Ese es el precio a pagar.
En resumen:
Se trata de aprovechar la “inercia térmica”. Al calentar directamente la oblea, evitamos desperdiciar energía. Es una forma práctica de lograr la neutralidad carbónica, sin reducir la velocidad de producción ni afectar la calidad de los productos.