Reducción de las emisiones de carbono en las fábricas de obleas: La verdad sobre el calentamiento por infrarrojos
Seamos honestos: las herramientas utilizadas en la fabricación de semiconductores consumen una cantidad enorme de energía. Si analizamos la huella de carbono de una fábrica de obleas, el mayor desperdicio ocurre en el proceso de calentamiento. Durante años, se ha calentado toda la cámara al vacío, como si fuera un horno gigante; en otras palabras, es como calentar toda la casa solo para calentar un trozo de pizza.
Al pasar a sistemas de iluminación por infrarrojos, eso cambia. En lugar de calentar todo, se dirige el calor directamente allí donde lo necesita la oblea.
Por qué los infrarrojos funcionan tan bien
Se trata de lámparas de onda corta que actúan rápidamente. Tan rápido que reaccionan casi al instante en que se ajusta la potencia. Como no se utiliza la convección, se logra una transferencia directa de energía. Ya no hay necesidad de perder kilovatios esperando a que la cámara alcance la temperatura deseada. Los tiempos de preparación disminuyen drásticamente.
La desventaja (porque siempre hay alguna desventaja)
El problema es que las lámparas de alta potencia generan mucho calor. Esa densidad de calor es útil para la oblea, pero representa un problema para el chasis de la herramienta. Si se aplica demasiada potencia, los componentes circundantes sufren daños. Es necesario tener mucho cuidado con los sistemas de enfriamiento y los intercambiadores de calor. Si el sistema de refrigeración no puede disipar ese calor, los sensores comienzan a dar errores. Y una vez que eso sucede, la uniformidad del proceso se pierde por completo.
Haciendo realidad la idea de una “fábrica verde”
Al utilizar infrarrojos, dejamos de luchar contra las leyes de la física y comenzamos a aprovecharlas. Al ajustar el espectro de emisión para que coincida con lo que realmente absorbe la oblea, dejamos de desperdiciar energía en las paredes de la herramienta. Esto se nota especialmente durante los ciclos de curado. Además, se obtiene una mayor productividad y menos consumo de energía por chip. Es simplemente sentido común aplicado en la producción. Menos desperdicios, más obleas y una huella ambiental mucho menor.