Reduzindo as emissões de carbono na fábrica: Por que as lâmpadas infravermelhas de ultra-alta pureza realmente funcionam
Se você opera uma fábrica de semicondutores, sabe bem que há uma pressão enorme para atingir as metas de neutralidade carbônica. Não se trata apenas de um requisito corporativo; é um grande desafio em termos de consumo energético. Grande parte desse desperdício de energia acontece durante os processos de tratamento térmico dos wafers.
Por anos, contamos com sistemas de aquecimento convencional. O problema é que esse método é ineficiente: é preciso aquecer toda a parede do ambiente para que o wafer atinja a temperatura desejada. É como ligar todos os aquecedores da casa só para aquecer uma única fatia de pizza.
É por isso que passamos a usar lâmpadas infravermelhas de ultra-alta pureza. Em vez de aquecer o ar e as paredes, essas lâmpadas aquecem diretamente o wafer.
Aqui está o segredo: essas lâmpadas utilizam radiação infravermelha de onda curta. Enquanto o aquecimento convencional é lento e depende do movimento dos gases, essas lâmpadas emitem fótons que atingem imediatamente a superfície do wafer.
Elas são projetadas para oferecer alta densidade de poder, o que significa que o tempo necessário para aquecer o wafer é extremamente rápido. Quando não é preciso manter a alta temperatura por longos períodos, o consumo de energia por wafer diminui. Isso é bom tanto para o planeta quanto para as contas de luz.
Mas não basta simplesmente colocar qualquer lâmpada lá. Em um ambiente de ultra-alta pureza, a “liberação de gás” é um grande problema. Uma pequena impureza pode comprometer todo o lote de wafers produzidos. Por isso, usamos quartzo sintético com baixo teor de hidroxila (OH), para evitar que impurezas metálicas cheguem ao silício.
Temos controle rigoroso sobre essas impurezas, mantendo seus níveis abaixo de 1 partícula por bilhão. Se tentar economizar dinheiro usando lâmpadas industriais comuns, seu rendimento será afetado negativamente. É simples assim.
Mas há um trade-off. Como essas lâmpadas geram muito calor, você precisa lidar com um fluxo de calor muito alto. Sua pegada de carbono diminui, mas os sistemas de resfriamento precisam trabalhar mais duro. Você precisa garantir que os sistemas de água gelada consigam lidar com esses picos de calor próximos às lâmpadas.
A boa notícia é que essas lâmpadas podem ser usadas como substitutas diretas para as ferramentas de CVD ou recristalização existentes. Não é preciso remover nada. Ao reduzir o tempo de aquecimento, você diminui o consumo energético de toda a fábrica. É uma maneira eficaz de ser sustentável sem diminuir a produtividade.