Reducir las emisiones de carbono en las fábricas de semiconductores: Por qué nos estamos pasando a lámparas infrarrojas de ultra alta pureza
Todas las fábricas de semiconductores enfrentan una gran presión para alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono. Durante mucho tiempo, hemos dependido de esos hornos convencionales, pero en realidad consumen mucha energía. Por eso estamos pasando a utilizar sistemas de lámparas infrarrojas de ultra alta pureza. En lugar de calentar cada centímetro cúbico de la cámara, estas lámparas se centran únicamente en el wafer o en el tubo de cuarzo. Es una forma mucho más eficiente de trabajar.
El secreto está en la física.
Utilizamos cuarzo sintético de alta pureza, porque en un ambiente limpio, incluso una pequeña cantidad de contaminación metálica puede arruinar todo. Estas lámparas emiten radiación infrarroja de onda corta, lo cual es mucho más eficaz que el calor convencional. La radiación llega rápidamente al objetivo deseado. El resultado? El tiempo necesario para calentar el equipo disminuye drásticamente. Al acelerarse los ciclos de trabajo, ya no se desperdicia energía innecesariamente. Es una ventaja tanto para el planeta como para las facturas de electricidad.
Pero no es tan sencillo como “conectar y listo”.
La densidad de calor es un problema importante. Utilizamos recubrimientos especiales para regular la luz y evitar que algo se “evapore” cuando las temperaturas suben mucho. Pero aquí está el problema: estas lámparas consumen mucha energía. Si su sistema eléctrico no está preparado para manejar esa corriente elevada durante el calentamiento rápido, podrían fallar los interruptores o dañarse los controladores. Es necesario asegurarse de que el suministro de energía pueda manejar esa carga.
Ahorrar espacio y energía
Una ventaja importante es que no necesitamos hornos enormes. Como no se trata de un horno grande, podemos prescindir de esos revestimientos aislantes enormes. Además, al haber menos calor que se escapa al exterior, el sistema de climatización no tiene que trabajar tanto para mantener fresco el ambiente de la fábrica. Es un efecto positivo de la eficiencia.
Los compromisos en la práctica
Nada dura para siempre. Los filamentos de tungsteno se adelgazan con el tiempo, y eso hace que el espectro de luz cambie. Si no prestamos atención, la uniformidad de la temperatura se verá afectada, y entonces tendremos que desechar los wafers. Es un problema que nadie quiere tener. La mejor solución es establecer un calendario de reemplazo estricto. Reemplace las lámparas antes de que fallen. Y, por favor, asegúrese de que los cables estén bien conectados y que las lámparas estén bien fijadas en sus soportes. En un sistema de alta tensión, una conexión defectuosa puede causar problemas graves.