Riduzione delle emissioni di carbonio nelle fabbriche di semiconduttori: perché la tecnologia di essiccazione a raggi infrarossi è la soluzione ideale
Siamo onesti: le fabbriche di semiconduttori consumano un’enorme quantità di energia. Se si analizza dove va tutta quell’elettricità, una grande parte viene utilizzata per i processi di riscaldamento.
Per anni, la soluzione adottata sono stati gli forni a convezione. Ma c’è un problema: questi forni consumano troppa energia per riscaldare l’aria e le pareti dello stesso forno, solo per portare il wafer alla temperatura desiderata. È uno spreco di energia.
Ecco perché utilizziamo lampade di essiccazione a raggi infrarossi certificate. Invece di riscaldare l’intera stanza, i raggi infrarossi colpiscono direttamente il wafer o il fotoresist. È un approccio più efficiente.
La logica dietro il risparmio energetico
Pensate a un normale forno: è lento. Si deve riscaldare un grande volume d’aria, e si perde calore ad ogni secondo. I nostri sistemi a raggi infrarossi, invece, utilizzano radiazioni a onde corte. Il calore raggiunge il substrato quasi immediatamente. Non c’è bisogno di aspettare. Grazie a questo, i tempi di ciclo diminuiscono, il che significa che le macchine non devono funzionare per ore intere per completare un ciclo di produzione.
Inoltre, queste lampade sono progettate per avere una alta densità di potenza. Tramite un fascio di luce concentrato, l’intera struttura di riscaldamento occupa meno spazio. Inoltre, poiché non vengono generati grandi quantitativi di calore inutile, il sistema di condizionamento non deve lavorare così tanto per mantenere fresca la fabbrica.
L’installazione pratica (e i rischi da evitare)
Queste lampade vengono progettate appositamente per essere utilizzate in ambienti sterili. Ciò significa che non vi sono emissioni di gas o particelle dannose. Utilizziamo gusci in quarzo ad alta purezza, poiché l’ultima cosa che si vuole è che la contaminazione rovini il processo di produzione.
Tuttavia, bisogna fare attenzione dal punto di vista elettrico. Queste lampade consumano molta energia non appena vengono accese. Se i pannelli elettrici non sono in grado di gestire tali carichi, i circuiti si spegneranno continuamente.
E qui sta il rischio maggiore: i raggi infrarossi a onde corte sono molto intensi. Se il nastro trasportatore si ferma anche solo per alcuni secondi, le temperature aumentano rapidamente. È quindi necessario installare un sistema di sicurezza: non appena il nastro si ferma, l’alimentazione elettrica deve essere interrotta, altrimenti i wafer potrebbero bruciarsi davanti ai nostri occhi.
I vantaggi pratici
In definitiva, passare all’uso di lampade a raggi infrarossi permette di ridurre i costi energetici per ogni wafer prodotto. È un modo semplice per ridurre l’impronta di carbonio.
Il meglio è che queste lampade possono sostituire facilmente quelle tradizionali. Si ottiene quindi una maggiore efficienza e minori emissioni, senza dover distruggere l’intera linea di produzione e ricominciare da capo.