Limpeza do calor gerado durante a produção de semicondutores com luz infravermelha de onda curta
Sejamos honestos: a fabricação de semicondutores é um processo que gera bastante calor. Por muito tempo, dependemos do aquecimento por resistência, o que é como tentar aquecer um único pedaço de pão torrado, aquecendo toda a cozinha. É um desperdício enorme de energia.
Descobrimos uma maneira melhor. Ao usar lâmpadas de luz infravermelha de onda curta, podemos direcionar o calor exatamente para onde ele é necessário – a própria placa de silício. Não há mais necessidade de aquecer o ar ao redor dela. É uma mudança simples, mas que ajuda muito a reduzir a emissão de carbono na sala limpa.
Por que a luz infravermelha de onda curta funciona tão bem?
O segredo está em seu funcionamento: a luz infravermelha de onda curta (no intervalo de 0,7 a 2,5 µm) não se dispersa. Ela atinge o material e penetra nele muito mais rapidamente do que o calor de onda longa. O aquecimento acontece quase instantaneamente. Além disso, como se trata de calor radiante, não há necessidade de sobrecarregar os sistemas de refrigeração. Isso significa que a conta de energia diminui significativamente.
Os componentes necessários
Para criar esses dispositivos, usamos invólucros de quartzo e ciclos de halogênio, para que os filamentos durem mais tempo. Se você trabalha com placas de silício de 300 mm, tudo depende da densidade de potência. Usamos tubos de alta potência para garantir um aquecimento rápido. Além disso, utilizamos conectores padrão, para que seja possível substituir os antigos aquecedores resistentes sem precisar desmontar toda a estrutura.
Mas atenção: isso não é mágica. Há um detalhe importante: como essas lâmpadas são muito intensas, elas geram muito calor localizado. Se os controladores PID estiverem com problemas ou se os sensores estiverem imprecisos, é possível danificar o substrato antes mesmo que percebamos. Também é preciso garantir que os sistemas de refrigeração estejam em boas condições. Não queremos que o calor radiante aqueça o chassi da máquina.
Conclusão para as fábricas
A melhor parte é que não há mais desperdício de energia durante os períodos de aquecimento. A quantidade de kWh consumidos por unidade diminui imediatamente. É uma maneira eficaz de atingir metas ambientais, sem precisar redesenhar todo o processo de fabricação. Assim, é possível produzir mais placas de silício, mais rapidamente, com menos desperdício.
É uma dessas situações em que o CFO e o engenheiro da fábrica concordam entre si.