Reducción de las emisiones de carbono en la fabricación de chips mediante calefacción por infrarrojos
La fabricación de semiconductores depende en gran medida del uso del calor. Pero la forma en que lo hemos hecho hasta ahora es realmente ineficiente. La mayoría de las fábricas utilizan hornos de convección, lo que significa que se calienta todo el aire dentro de la sala para poder calentar una pequeña oblea. Es como calentar toda la casa solo para calentar un solo pedazo de pizza. Esto genera un desperdicio enorme de energía y aumenta la huella de carbono de la fábrica.
Hemos encontrado una mejor manera: la calefacción por infrarrojos. En lugar de calentar el aire, calentamos directamente el sustrato.
Ahorro de energía (y del planeta)
Las lámparas de infrarrojos utilizan radiación electromagnética para transferir energía. Dado que no es necesario calentar miles de pies cúbicos de aire en una sala limpia, se utiliza mucha menos energía por oblea. En una fábrica ecológica, esto representa una gran ventaja. Las horas-kilovatio disminuyen, y con ellas, las emisiones de CO2. Es una forma más simple y eficiente de realizar los procesos de curado y horneado.
Mantener la sala limpia
Las salas limpias son difíciles de mantener limpias. Una sola partícula de polvo puede causar problemas. Por eso utilizamos elementos calefactores encapsulados en cuarzo. Estos no emiten gases ni partículas, por lo que el entorno permanece impecable.
Además, estas lámparas son muy eficientes en términos de espacio. El equipo ocupa menos espacio y se alcanza la temperatura deseada mucho más rápido. Todo esto hace que el proceso sea más rápido.
El desafío
Pero no todo es tan sencillo. La calefacción por infrarrojos de alta intensidad funciona rápidamente… quizás demasiado rápido. Si no se tiene cuidado, se pueden crear zonas de calor extremo. Si la oblea es delgada, su superficie puede sobrecalentarse antes de que el núcleo se caliente.
Es necesario ser preciso con la distancia entre las lámparas y el ciclo de trabajo. Un poco de calibración ayuda a evitar daños en los sustratos.
Funcionamiento en una fábrica ecológica
Cambiar las lámparas no es suficiente. Se necesita un sistema de control que funcione en tiempo real, siguiendo las señales de los sensores. Esto evita que el sistema supere la temperatura deseada y desperdicie energía.
Y lo mejor de todo: al conectar estos sistemas a una red inteligente, se puede medir exactamente cuánta energía se ahorra con cada lote producido. Cuando los auditores vengan a verificar si la fábrica cumple con los estándares de neutralidad de carbono, tendrás datos concretos para demostrarlo.