Riduzione delle emissioni di carbonio negli strumenti per la lavorazione dei wafer grazie al riscaldamento a infrarossi
Oggi tutti parlano di “fabbriche verdi”. È una tendenza importante nel settore delle fabbriche di semiconduttori. Uno dei modi più semplici per ridurre l’impronta di carbonio è smettere di utilizzare i sistemi di riscaldamento tradizionali e passare all’uso delle lampade a infrarossi.
Ecco perché è importante farlo: i sistemi di riscaldamento tradizionali sono piuttosto inefficienti. Richiedono una grande quantità di energia per riscaldare le pareti della camera in cui viene trattato il wafer, senza che questo percepisca alcun effetto termico. È uno spreco di energia.
Le lampade a infrarossi, invece, funzionano in modo diverso: emettono radiazioni elettromagnetiche direttamente sulla superficie del wafer. In questo modo si raggiunge più velocemente la temperatura desiderata. Riducendo i tempi di riscaldamento, lo strumento non deve assorbire tanta energia dal rete elettrica.
Inoltre, c’è anche il problema legato all’accumulo di calore. Quando si utilizzano lampade a onde corte, si ottiene una alta densità di calore. Questo permette di effettuare processi di trattamento termico rapido, senza che le parti meccaniche dello strumento diventino troppo calde.
Ed è proprio qui che risiede il vantaggio principale: poiché il telaio dello strumento rimane più fresco, i sistemi di raffreddamento non devono sforzarsi tanto per mantenere stabili le condizioni operative. Meno lavoro per i sistemi di raffreddamento significa meno chilowatt-orari consumati per ogni wafer. È davvero un vantaggio per entrambe le parti.
Tuttavia, non tutto è perfetto. Passare alle lampade a infrarossi comporta alcuni svantaggi: queste lampade emettono una grande quantità di calore. Se i sensori utilizzati per misurare la temperatura non sono precisi, potrebbero verificarsi zone troppo calde che danneggiano i wafer. È quindi necessario utilizzare pirometri in grado di misurare correttamente l’emissività del materiale utilizzato.
Inoltre, queste lampade non durano per sempre. Bisogna sostituirle più spesso rispetto ai termosifoni in ceramica. È semplicemente il prezzo da pagare per ottenere questi vantaggi.
In definitiva, si tratta di una questione legata all’“inerzia termica”. Indirizzando il calore direttamente sul wafer, evitiamo di sprecare energia. È un modo pratico per raggiungere gli obiettivi di neutralità carbonica, senza ridurre la produttività o compromettere la qualità dei prodotti.