Reduzindo as emissões de carbono nas fábricas de semicondutores: uma maneira mais inteligente de aquecer os wafers
Se realmente quisermos alcançar a neutralidade carbônica nas fábricas de semicondutores, precisamos parar de desperdiçar tanta energia no aquecimento e cura dos wafers.
A maioria dos aquecedores resistentes convencionais é ineficiente. Eles dissipam calor para todos os lados, aquecendo toda a câmara, quando, na verdade, o que se precisa é apenas que o wafer fique quente. É um desperdício de energia.
É por isso que usamos lâmpadas de infravermelho de onda curta. Em vez de aquecer o ar, essas lâmpadas aquecem diretamente a superfície do wafer. É uma maneira mais rápida e eficiente de atingir a temperatura desejada.
Como funciona na prática
Pense nisso da seguinte forma: as lâmpadas de infravermelho de onda curta enviam fótons diretamente para a camada superficial do wafer. Não há necessidade de esperar que toda a câmara esquente primeiro.
Sem mais atraso térmico. Apenas calor direto.
Quando você para de aquecer o espaço vazio ao redor do chip, o consumo de energia por chip diminui. É uma mudança simples, mas ela faz toda a diferença para tornar possível a criação de “fábricas verdes” no mundo real.
O equilíbrio necessário
Mas existe um problema: para obter esse aquecimento rápido, são necessárias lâmpadas de quartzo de alta potência. Elas são poderosas, mas essa intensidade exerce grande pressão sobre o quartzo. Se você usar as lâmpadas até seu limite absoluto, elas se queimarão rapidamente.
Portanto, é preciso encontrar um equilíbrio entre a potência total e a durabilidade dos equipamentos. Geralmente, sugerimos ciclos de operação alternados. Isso mantém o perfil térmico estável, sem que as lâmpadas se queimem a cada poucas semanas.
Integração com a infraestrutura existente
O melhor é que não é preciso fazer grandes reformas. Esses dispositivos são projetados para serem instalados no lugar dos antigos elementos de aquecimento.
Usamos refletores precisos para garantir que o calor fique concentrado no wafer, sem se espalhar para os suportes ou paredes. Assim, o resto da sala permanece fresco. E, quando a sala fica fria, os sistemas de ventilação e refrigeração não precisam trabalhar tanto para evitar o superaquecimento da instalação.
Você economiza energia nos aquecedores. E também economiza energia em todo o sistema da fábrica. Faz todo sentido.