Dejen de calentar el aire: Una forma más inteligente de manejar el procesamiento térmico de semiconductores
Seamos honestos respecto a los hornos resistivos tradicionales: son muy consumidores de energía. Se gasta una gran cantidad de electricidad solo para calentar todo el interior del horno, cuando en realidad la mayor parte de ese calor no llega siquiera al wafer. Es un desperdicio de energía y también perjudica la huella de carbono.
Hemos encontrado una forma mejor. En lugar de calentar todo el espacio del horno, utilizamos calentadores infrarrojos que actúan directamente sobre el objetivo deseado.
¿Por qué funciona el infrarrojo?
La radiación infrarroja no necesita aire ni ningún otro medio para transmitir calor. En el vacío, es prácticamente la única forma de transmitir energía térmica donde se necesita, sin tener que lidiar con las limitaciones físicas.
Ajustamos estas lámparas para que emitan longitudes de onda específicas que los materiales como el silicio y el fotoreactivos absorban fácilmente. De esta manera, en lugar de desperdiciar energía calentando las paredes del horno, el calor se dirige directamente al sustrato.
El equilibrio entre potencia y calor
Si necesitas curar o procesar algo rápidamente, necesitas lámparas de alta potencia. Ellas permiten alcanzar la temperatura deseada en poco tiempo. Pero no puedes simplemente aumentar la potencia sin más. Si colocas demasiada potencia en un espacio reducido, debes asegurarte de que los sistemas de enfriamiento puedan manejar el calor generado. De lo contrario, podrías enfrentar problemas con los sellos del horno, lo cual es un problema que nadie quiere.
Se trata de encontrar ese equilibrio entre voltaje y potencia, para que las lámparas no se dañen durante un proceso de producción prolongado.
Hacer realidad la “fábrica verde”
La ventaja más grande aquí es el tiempo necesario para alcanzar la temperatura deseada. Al utilizar radiación infrarroja, el tiempo de calentamiento disminuye de horas a segundos. Eso significa un ahorro real en términos de consumo de energía. Además, estos sistemas pueden conectarse a controladores que mantienen la temperatura estable y uniforme en todo el wafer, sin necesidad de utilizar grandes cantidades de metal caliente.
Para los ingenieros que buscan cumplir con los objetivos de sostenibilidad, esto representa un cambio sencillo: dejar de calentar espacios innecesarios y utilizar radiación infrarroja. De esta manera, se puede reducir el consumo de energía por wafer y avanzar realmente en los objetivos de sostenibilidad.