Reducción de las emisiones de carbono en salas limpias mediante radiación infrarroja
Si alguna vez has estado en una fábrica de semiconductores, sabrás cuáles son los problemas que presentan los hornos convencionales. Consumen mucha energía. ¿Por qué? Porque necesitan mucha potencia para calentar todo el aire dentro de la cámara, antes incluso de que la oblea sienta algo de calor. Es un desperdicio.
Hemos encontrado una forma mejor. En lugar de calentar el aire, utilizamos la radiación infrarroja para calentar directamente la oblea o el sustrato. Es un cambio simple, pero permite reducir significativamente el consumo de energía y, por lo tanto, la huella de carbono de la planta.
Cómo funciona realmente
Piénsalo como cuando te expresas al sol en un día frío. No esperas a que el aire a tu alrededor se caliente; sientes el calor en tu piel de inmediato. Los calentadores infrarrojos hacen lo mismo, pero con radiación electromagnética. Ya no hay necesidad de esperar a que el ambiente se caliente. Como la energía llega directamente al objetivo, se necesitan muchos menos kilovatios por ciclo. Menos energía significa menos emisiones. Punto.
La realidad en las salas limpias
Por supuesto, no puedes simplemente colocar una lámpara térmica en una sala limpia. Las emisiones de gases y partículas serían un problema grave. Para mantener todo limpio, envolvemos todo en cuarzo de alta pureza. Esto evita que los contaminantes lleguen a la zona de procesamiento. Dado que estos sistemas suelen manejar grandes sustratos, los operamos con voltajes altos para mantener el calor concentrado y constante.
Un consejo: debes elegir la longitud de onda adecuada. Dependiendo del material, puedes usar ondas cortas, medias o largas. Las ondas cortas penetran más profundamente en el sustrato, lo que acelera el proceso de calentamiento.
Las desventajas (porque nada es perfecto)
Por supuesto, la radiación infrarroja no es una solución mágica. Aunque se ahorra energía en el elemento calefactor, esas lámparas generan mucho calor localizado. Si el chasis y los sistemas de refrigeración no son adecuados, sentirás ese calor excesivo. Si la refrigeración es insuficiente, los sensores comenzarán a funcionar mal, y ahí es donde surgen los problemas.
La clave está en dividir el horno en zonas independientes de radiación infrarroja. De esta manera, no se distribuye calor en zonas donde no es necesario. Así es como se logra realmente la reducción de emisiones de carbono: utilizando energía solo donde y cuando sea necesario.