Riduzione delle emissioni di carbonio nella produzione di chip grazie al riscaldamento a infrarossi
La produzione di semiconduttori richiede l’uso del calore, ma il metodo tradizionale utilizzato è piuttosto inefficiente. La maggior parte delle fabbriche utilizza forni a convezione: in pratica, si scalda un ambiente intero solo per riscaldare un singolo wafer. È come riscaldare l’intera casa solo per scaldare una fetta di pizza. Questo approccio spreca molta energia e aumenta l’impronta di carbonio della fabbrica stessa.
Abbiamo trovato un metodo migliore: il riscaldamento a infrarossi. Invece di riscaldare l’aria, riscaldiamo direttamente il substrato su cui viene prodotto il wafer.
Risparmio di energia… e del pianeta
Le lampade a infrarossi utilizzano radiazioni elettromagnetiche per trasferire energia. Poiché non è necessario riscaldare migliaia di metri cubi d’aria, si consuma molto meno energia per ogni wafer. In una fabbrica ecologica, questo rappresenta un grande vantaggio: le emissioni di CO2 diminuiscono notevolmente. È un modo più semplice e pulito per effettuare i processi di riscaldamento.
Mantenere la sala pulita
Le sale pulite richiedono particolare attenzione: anche una piccola polvere può causare problemi. Per questo motivo utilizziamo elementi riscaldanti incapsulati in quarzo. Essi non emettono sostanze nocive né particelle, quindi l’ambiente rimane pulito. Inoltre, queste lampade sono molto efficienti: occupano meno spazio e permettono di raggiungere la temperatura desiderata in tempi ridotti.
I problemi da affrontare
Tuttavia, non è tutto semplice. Il riscaldamento a infrarossi ad alta intensità può essere troppo veloce. Se non si fa attenzione, si possono creare zone di calore eccessivo. Se il wafer è sottile, la superficie potrebbe surriscaldarsi prima che anche il nucleo del wafer si riscaldi. È quindi necessario prestare attenzione alla distanza tra le lampade e al ciclo di funzionamento. Una piccola regolazione può fare la differenza per evitare danni ai substrati.
Faire funzionare questo sistema in una fabbrica ecologica
Sostituire le lampade non basta: è necessario un sistema di controllo che riesca a rilevare in tempo reale i dati forniti dai sensori. In questo modo si evita che il sistema superi la temperatura desiderata e si sprechi energia. Il vantaggio più grande è che, collegando questi sistemi a una rete intelligente, è possibile tenere traccia esatta dell’energia risparmiata per ogni lotti prodotti. Così, quando arrivano gli ispettori per verificare il livello di neutralità carbonica, si hanno dati concreti da presentare.