Reduzindo as emissões de carbono na fábrica: por que o uso de aquecedores infravermelhos a vácuo é a melhor solução
Se realmente quisermos alcançar as metas de neutralidade carbônica nas fábricas, precisamos parar de desperdiçar energia. O método tradicional – aquecimento resistivo – é como tentar aquecer toda a casa apenas para manter uma pessoa aquecida. Ou seja, todo o espaço da câmara é aquecido, embora a maior parte dele não precise ser aquecida.
É por isso que passamos a usar aquecedores infravermelhos a vácuo. Em vez de aquecer o ar (ou a falta dele), focamos o calor diretamente no wafer. Isso elimina o desperdício de energia e reduz significativamente os tempos de aquecimento. É uma maneira mais eficiente de operar uma fábrica “verde”.
A física por trás disso (sem entradas técnicas complexas)
No caso dos sistemas a vácuo, não há ar para transmitir calor. Tudo depende da radiação. Nós ajustamos esses sistemas para emitir radiação de ondas curtas. Essa radiação penetra diretamente no substrato, sem desperdiçar energia para aquecer as paredes da câmara. Assim, não há necessidade de lutar contra o efeito de resfriamento da bomba de vácuo a cada segundo de funcionamento. A energia é direcionada exatamente para onde precisa ser, e assim a conta de energia por wafer diminui.
Os equipamentos e seus custos
Usamos quartzo de alta pureza e filamentos especializados para lidar com o calor. Mas há um problema: quando se colocam lâmpadas de alta potência em um espaço a vácuo, a densidade de calor aumenta muito. É preciso ter cuidado com os sistemas de resfriamento. Se o circuito de resfriamento for太小 ou parar de funcionar, as lâmpadas se queimarão rapidamente. O estresse térmico nas juntas também pode ser um problema se não se tomar cuidado.
Integrando esses equipamentos ao fluxo de trabalho
A melhor parte é que esses equipamentos podem ser instalados facilmente. Usamos conectores padrão, então não é preciso gastar semanas reconfigurando a fábrica. A diferença na velocidade de aquecimento é impressionante: em vez de esperar horas pelo aquecimento completo, agora basta esperar minutos. Isso não só economiza energia, mas também permite processar mais wafers sem precisar de mais espaço na fábrica.
Claro, o sistema de controle de energia é um pouco mais complexo, pois é preciso controlar o excesso de energia. Mas, considerando a quantidade de carbono que é reduzida por unidade produzida, trata-se de uma escolha óbvia para qualquer atualização moderna.