Pare de aquecer o ar: uma maneira mais inteligente de lidar com o processamento térmico de semicondutores
Sejamos honestos em relação aos fornos resistentes tradicionais. Eles consomem muita energia. Acabamos gastando uma quantidade enorme de energia só para aquecer todo o volume da câmara, sendo que a maior parte dessa energia não chega nem perto do wafer. É um desperdício de eletricidade e um grande problema para a redução da pegada de carbono.
Descobrimos uma maneira melhor. Em vez de aquecer toda a câmara, usamos aquecedores infravermelhos para direcionar o calor diretamente para o alvo.
Por que os raios infravermelhos funcionam bem
A vantagem dos raios infravermelhos é que eles não precisam de ar ou de nenhum outro meio para transmitir calor. No vácuo, esse é praticamente o único modo de levar energia térmica exatamente para onde é necessário, sem precisar lutar contra as leis da física.
Podemos ajustar essas lâmpadas para que emitam comprimentos de onda específicos, que são absorvidos pelos materiais de silício e fotoresistência. Assim, em vez de desperdiçar energia aquecendo as paredes da câmara, o calor é direcionado exatamente para o substrato.
O equilíbrio entre potência e calor
Se você precisa aquecer algo rapidamente, precisa de lâmpadas de alta potência. Elas permitem que a temperatura seja alcançada em instantes.
Mas não se pode simplesmente aumentar a potência sem pensar nas consequências. Se houver muito calor em um espaço pequeno, é preciso garantir que os sistemas de refrigeração consigam lidar com esse calor. Caso contrário, as vedações da câmara podem ser danificadas, o que é um problema sério.
Trata-se de encontrar o equilíbrio ideal entre tensão e potência, para que as lâmpadas não estraguem durante um longo processo de produção.
Tornando a “Fábrica Verde” realidade
A maior vantagem aqui é o tempo necessário para aquecimento. Ao usar raios infravermelhos, o tempo de aquecimento diminui de horas para segundos. É aí que está a verdadeira economia de carbono. Não há mais necessidade de esperar meias jornadas trabalhistas só para preparar os equipamentos.
Além disso, esses sistemas podem ser conectados a controladores que mantêm a temperatura constante e uniforme pelo wafer, sem a necessidade de usar grandes quantidades de metal.
Para os engenheiros que querem alcançar os objetivos de sustentabilidade, é uma mudança simples: pare de aquecer o espaço vazio. Use raios infravermelhos direcionados, reduza o consumo de energia por wafer e avance realmente nos objetivos de sustentabilidade.