Reducir las emisiones de carbono en las fábricas de semiconductores: Por qué estamos pasando al uso de lámparas infrarrojas
Todos hablan hoy en día sobre la neutralidad carbónica, pero para aquellos que trabajamos en fábricas de semiconductores, se trata de un desafío complicado. El sistema de calentamiento por resistencia, que hemos utilizado durante años, es demasiado ineficiente.
Por eso hemos optado por sistemas de lámparas infrarrojas de onda corta. Imagínelo así: en lugar de calentar toda la habitación solo para calentar una taza de café, utilizamos un láser. De esta manera, no desperdiciamos energía calentando toda la cámara; en su lugar, dirigimos esa energía directamente hacia el wafer. Es un método más limpio, rápido y eficiente.
La magia del procesamiento térmico rápido
Estos sistemas permiten transferir grandes cantidades de calor de forma instantánea. Al utilizar filamentos de tungsteno dentro de cristales de cuarzo llenos de halógenos, podemos aumentar la temperatura en cuestión de segundos. Ya no hay necesidad de esperar largos períodos de precalentamiento.
¿Conocen ese calor “inútil” que genera los hornos antiguos? Eso significa dinero y electricidad desperdiciados. Con las lámparas infrarrojas, eso ya no ocurre. Además, podemos controlar exactamente dónde va el calor. Si solo una parte del wafer necesita calor, esa es la única parte que lo recibe.
Los detalles técnicos y sus compensaciones
Claro, no todo es tan sencillo. Se trata de sistemas de alta potencia, y cuando se realizan procesos como la activación de dopantes o el recocido, la densidad de calor es muy alta. No basta con configurarlos y olvidarse de ellos. Si los sistemas de refrigeración no son adecuados, podríamos tener problemas. La radiación reflejada y el calor acumulado en la carcasa pueden dañar las lámparas en cuestión de horas si el sistema de refrigeración falla. Es una herramienta de alto rendimiento, por lo que requiere un mantenimiento igualmente eficiente.
Para evitar que los componentes se dañen, utilizamos cuarzo reforzado para que los tubos no se doblen bajo la presión. Y como a nadie le gusta pasar seis horas reparando algo tan simple, hemos diseñado conectores simples que se pueden cambiar rápidamente durante los períodos de mantenimiento, permitiendo así continuar con el trabajo.
Qué beneficios trae esto para las “fábricas verdes”
En resumen, se trata de reducir el consumo de energía. Al eliminar la masa térmica generada por los equipos antiguos, necesitamos mucha menos energía para alcanzar la temperatura de funcionamiento. Y cuando el trabajo está terminado, los equipos se enfrían mucho más rápido. Para los ingenieros, esto significa un menor consumo de energía y tiempos de ciclo más cortos. Es una forma de cumplir con los requisitos de las “fábricas verdes” sin tener que reducir la producción o disminuir la eficiencia. Simplemente funciona.