Limpieza del calor generado durante la fabricación de semiconductores con luz infrarroja
Seamos sinceros: la fabricación de semiconductores es un proceso que genera mucho calor. Durante mucho tiempo, hemos dependido del calentamiento por resistencia, lo cual equivale a intentar calentar un sándwich simplemente calentando toda la cocina. Es un desperdicio enorme de energía.
Hemos encontrado una forma mejor. Al utilizar lámparas de luz infrarroja de onda corta, podemos dirigir el calor directamente hacia donde se necesita: la oblea. Ya no hay necesidad de calentar el aire circundante. Es un cambio sencillo, pero que tiene un gran impacto positivo en la huella de carbono de la sala limpia.
¿Por qué funciona la luz infrarroja de onda corta?
El secreto está en que la luz infrarroja de onda corta (en el rango de 0,7 a 2,5 μm) penetra rápidamente en los materiales. El calentamiento es casi instantáneo. Además, al tratarse de calor radiante, no hay conflicto con el sistema de climatización. Las unidades de refrigeración no tienen que trabajar más de lo necesario para eliminar el exceso de calor, lo que significa que la factura de electricidad disminuye.
Los componentes necesarios
Construimos estos dispositivos utilizando envolturas de cuarzo y circuitos de halógeno, para que los filamentos duren más tiempo. Si se trata de líneas de producción para obleas de 300 mm, todo se reduce a la densidad de potencia. Utilizamos tubos de alta potencia para lograr un calentamiento rápido. Además, utilizamos conectores estándar, lo que permite reemplazar los viejos calentadores sin tener que desmontar todo el sistema.
Pero hay un detalle importante: estas lámparas generan mucho calor localizado. Si los controladores PID no funcionan bien o los sensores están algo descalibrados, podrías dañar la oblea antes même de darte cuenta. También es necesario asegurarse de que los sistemas de refrigeración sean eficaces. No queremos que el calor radiante caliente la carcasa de la máquina.
La ventaja para la fábrica
Lo mejor es que se elimina el desperdicio de energía durante esos períodos de calentamiento interminables. La cantidad de kWh consumidos por unidad disminuye de inmediato. Es una manera de alcanzar objetivos ambientales sin tener que rediseñar todo el proceso de fabricación desde cero. Se obtienen más obleas más rápidamente, con menos desperdicio.
Es uno de esos casos en los que el director financiero y el ingeniero de planta están de acuerdo.