Reducción de las emisiones de carbono en la fábrica mediante luz infrarroja de onda corta
Si realmente queremos alcanzar la neutralidad de carbono en la fabricación de semiconductores, debemos dejar de calentar todo solo para calentar algo en particular. La calefacción por convección tradicional es un desperdicio de energía. Es como tratar de calentar una sola rebanada de pizza calentando todas las habitaciones de la casa.
Aquí es donde entra en juego la luz infrarroja de onda corta. En lugar de calentar el aire, utilizamos energía radiativa dirigida. Es una forma mucho más eficiente de trabajar.
Por qué la física es importante
Lo interesante de la luz infrarroja de onda corta es que transmite energía a través de radiación electromagnética. No se desperdicia energía calentando el chasis de la herramienta o el aire a su alrededor. La energía se dirige directamente hacia el wafer.
Al mantenernos dentro del rango de longitudes de onda de 0,7 a 2,5 μm, eliminamos completamente el retraso térmico. Los tiempos de calentamiento disminuyen drásticamente. Además, como la herramienta no permanece a altas temperaturas durante tanto tiempo, el consumo de energía por wafer también disminuye significativamente. Es simplemente más eficiente.
Los equipos y sus desventajas
Para obtener el flujo de calor necesario, utilizamos lámparas de cuarzo de alta potencia. No se trata de las bombillas comunes. Utilizamos tubos llenos de halógeno, para que los filamentos no se derritan debido al calor extremo.
Combinamos estos dispositivos con controladores de precisión para asegurarnos de que no se exceda el valor objetivo de calor. Pero hay un problema: cuando se aplica una potencia de 2 kW o más en un espacio reducido, las cosas se calientan rápidamente.
Los sistemas de refrigeración deben funcionar perfectamente. Si los disipadores de calor no pueden eliminar ese calor, los componentes se dañarán. Es un equilibrio delicado.
Haciendo realidad la “fábrica verde”
Lo mejor es que al reemplazar los calentadores resistentes por arranques por luz infrarroja, se obtiene un encendido instantáneo. Ya no hay necesidad de perder energía en largos ciclos de precalentamiento.
Hemos diseñado estos dispositivos para ser reemplazos directos. No es necesario derribar el suelo ni comprar nueva infraestructura de acero; simplemente se adaptan a los espacios existentes.
Reducir la huella de carbono no se trata de encontrar una solución mágica. Se trata de evitar el desperdicio de energía cuando las herramientas están inactivas. Con la luz infrarroja de onda corta, se puede activar la energía en milisegundos. Solo se consume energía cuando realmente se procesa algo. Tan simple como eso.