Riducendo le emissioni di carbonio nelle fabbriche di semiconduttori: un modo migliore per asciugare i wafer
Sia onesti: le fabbriche di semiconduttori consumano tantissima energia. La maggior parte di questa energia viene utilizzata per i processi termici e per l’asciugatura dei wafer. Se si continuano ad utilizzare forni tradizionali a convezione, in pratica si sta solo sprecando energia per riscaldare una grande struttura metallica e l’aria circostante. È uno spreco.
Se si vuole davvero ridurre l’impronta di carbonio, è necessario smettere di riscaldare l’intera stanza e iniziare invece a riscaldare direttamente i wafer. Ed è qui che entrano in gioco le lampade a radiazioni infrarosse.
I problemi del metodo tradizionale
Pensate a un ciclo di asciugatura tradizionale: si riscalda l’intera camera, le pareti, l’aria… tutto. È un processo lento e inefficiente.
Abbiamo optato per lampade a radiazioni infrarosse a lunghezza d’onda corta: queste non hanno bisogno di “intermediari” per riscaldare i wafer. Le radiazioni infrarosse colpiscono direttamente la superficie dei wafer. È molto più veloce. Quando effettuiamo un’analisi energetica, notiamo che le perdite energetiche diminuiscono del 30-50%. È un grande vantaggio sia per il bilancio energetico che per l’ambiente.
Come funziona questa tecnologia
Per far funzionare correttamente questo sistema, utilizziamo lampade al quarzo ad alta potenza. La cosa interessante è che possiamo regolare la potenza in alcune aree specifiche, così da evitare zone troppo calde. Utilizziamo anche controller SCR per mantenere una temperatura costante.
Tuttavia c’è un problema: queste lampade diventano estremamente calde, soprattutto alle estremità. Se si utilizzano sistemi di raffreddamento scadenti o se il flusso d’aria diminuisce, le lampade si bruciano. È un equilibrio delicato, ma una volta ottenuto un buon sistema di raffreddamento, tutto funziona senza problemi.
I vantaggi pratici
Oltre ai vantaggi ambientali, questo sistema permette alle fabbriche di funzionare meglio. I sistemi a radiazioni infrarosse occupano meno spazio. Poiché i cicli di asciugatura sono più brevi, è possibile elaborare più wafer senza dover acquistare nuove attrezzature. Inoltre, se si vuole ottimizzare ulteriormente il sistema, si possono abbinare questi sistemi a unità di recupero dell’energia. In questo modo, si può utilizzare il calore residuo prodotto durante il processo di raffreddamento per altri scopi. Fa semplicemente senso.