Reducir las emisiones de carbono en la fabricación de chips con lámparas infrarrojas sin ozono
La fabricación de semiconductores requiere una gran cantidad de calor y precisión. Pero seamos honestos: la forma en que tradicionalmente manejamos estos procesos térmicos es realmente un problema desde el punto de vista de las emisiones de carbono. Intentamos solucionar esto utilizando lámparas infrarrojas sin ozono. Es una manera más sencilla de evitar el desperdicio de energía y de reducir los subproductos nocivos que suelen surgir con la radiación de onda corta.
El problema con el ozono
El problema con las lámparas infrarrojas de onda corta estándar es que emiten radiación en el rango de 185 nm a 254 nm. Esto hace que el oxígeno del aire se convierta en ozono (O3). En una sala limpia, el ozono es un problema grave, ya que es un contaminante que realmente no queremos tener.
Hemos resuelto este problema utilizando filamentos dopados o recubrimientos especiales de cuarzo que bloquean esa radiación de onda ultravioleta. De esta manera, se mantiene toda esa densidad de calor, pero sin la formación de gases nocivos. Además, al no tener que lidiar con el ozono, podemos prescindir de esos sistemas de extracción enormes y consumidores de energía. Eso representa una gran ventaja para el costo total de energía de la planta.
Aplicación en la práctica
Estas lámparas están diseñadas para trabajar rápidamente. Hablamos de alta potencia y tiempos de encendido muy rápidos. El objetivo es reducir la energía desperdiciada cuando la máquina está simplemente calentándose. En lugar de calentar toda la cámara, dirigimos el calor directamente hacia la oblea. Es una forma mucho más eficiente de utilizar la electricidad.
Además, el hardware está diseñado para ser reemplazable fácilmente. Se puede instalar en las estaciones de curado o horneado existentes, sin necesidad de desmontar todo. También utilizamos cuarzo reforzado, para que las lámparas no se rompan cuando cambiamos rápidamente la temperatura.
Los desafíos
No todo es perfecto. Hay algunos compromisos que hay que tomar en cuenta. Cuando se busca una velocidad tan alta, las fuentes de alimentación se ven sometidas a grandes presiones. Es necesario asegurarse de que los paneles eléctricos puedan manejar la corriente máxima, de lo contrario, habrá problemas. La distancia también es importante: si las lámparas están demasiado cerca, se generan zonas calientes en la oblea. Si están demasiado lejos, se pierde la eficiencia que permite reducir las emisiones de carbono. También añadimos elementos de protección para asegurar que el calor permanezca donde debe estar y no se propague al chasis de la máquina.