Reducir las emisiones de carbono en las fábricas de semiconductores: lo importante es el recinto donde se realiza la producción
Todas las fábricas de semiconductores están bajo presión para alcanzar los objetivos de cero emisiones de carbono. La solución obvia es reemplazar los sistemas de calentamiento tradicionales por sistemas de infrarrojos de alta precisión. Pero aquí está el detalle: la lámpara es solo la mitad de la solución.
La verdadera magia ocurre en el recinto fabricado en acero inoxidable. Si ese recinto no está bien fabricado, simplemente se desperdicia energía.
Evitar la pérdida de calor
Si queremos reducir las emisiones de carbono, debemos evitar perder calor. Es sencillo.
Construimos nuestros recintos con acero inoxidable de alta calidad, ya que los ciclos térmicos son muy intensos. Si el recinto se deforma, aparecen problemas. Un recinto mal fabricado permite que la radiación infrarroja se escape hacia el interior de la sala limpia. Entonces, el sistema de climatización tiene que trabajar más duro para compensar, y la factura energética aumenta drásticamente.
Por eso recurrimos a técnicas de doblado preciso y soldadura TIG. Queremos sellados herméticos; queremos que el calor quede concentrado en la oblea, y no que caliente toda la sala.
El secreto está en la reflexión
No elegimos cualquier lámina de acero al azar. Nos preocupamos mucho por la geometría interna del recinto, para asegurarnos de que la reflectividad sea óptima. Al concentrar mejor el haz infrarrojo, podemos reducir la potencia de las lámparas sin que disminuya la temperatura de la superficie de la oblea. Se obtiene el mismo rendimiento, pero se reduce el consumo energético. Es una solución ganador-ganador.
El equilibrio necesario
Existe un equilibrio que debe mantenerse. El acero inoxidable de gran espesor añade masa térmica. Eso significa que, al arrancar el sistema, tardará un poco más en alcanzar la temperatura adecuada.
Es como caminar sobre una cuerda floja: si el grosor del recinto es demasiado bajo, este comienza a vibrar o a perder estanqueidad. Si es demasiado grueso, se pierde la rapidez de respuesta del sistema. Hay que encontrar ese punto ideal.
Hacer que funcione en la práctica
Los hemos diseñado para reemplazar esos bloques de calefacción obsoletos e ineficientes. Los conectamos de manera que la energía se distribuya uniformemente por todo el sustrato. Si las tolerancias no son correctas, se crean puntos calientes, lo que hace que las obleas queden dañadas. Nadie quiere tirar away un lote de silicio porque el recinto no estuvo bien fabricado.