Riduzione delle emissioni di carbonio nelle stanze pulite: perché passiamo all’uso dei riscaldatori a onde infrarosse
Mantenere la temperatura corretta all’interno di una stanza pulita per la lavorazione dei semiconduttori è un problema piuttosto complicato. Di solito si utilizzano dei riscaldatori resistentivi o forni a convezione. Funzionano, sì, ma sono estremamente inefficienti dal punto di vista energetico.
Noi abbiamo iniziato ad utilizzare elementi riscaldanti a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda. Si tratta di un semplice cambiamento, ma ha un impatto enorme sulla quantità di energia necessaria per riscaldare la stanza pulita.
Smettiamo di riscaldare l’aria
I riscaldatori a convezione sono inefficienti: cercano di riscaldare ogni singola molecola di azoto o argon presente nella stanza, solo per riscaldare il pezzo da lavorare. È una grande perdita di energia. I riscaldatori a onde infrarosse, invece, utilizzano la radiazione per riscaldare direttamente il substrato. Non c’è bisogno di lottare contro l’atmosfera circostante: l’energia viene indirizzata esattamente dove è necessaria. Quando regoliamo la potenza e la tensione in base alla massa effettiva del wafer, il tempo di riscaldamento diminuisce notevolmente. È veloce… davvero velocissimo. E questo significa meno consumo energetico per unità di produzione.
Dettagli tecnici
Questi elementi riscaldanti vengono realizzati utilizzando tubi di quartzo ad alta purezza. Per renderli ancora più efficienti, vengono aggiunti rivestimenti speciali. Questo permette di concentrare l’energia sul substrato, evitando che venga riflessa dalle pareti della stanza pulita. Poiché utilizziamo connettori industriali standard, questi elementi possono essere facilmente integrati nelle attrezzature esistenti.
Un piccolo avvertimento: questi dispositivi generano molta energia in uno spazio molto ridotto. A causa dell’alta densità di potenza, non si può trascurare la qualità dei cavi utilizzati. Se i cavi sono troppo sottili, si verificano cali di tensione, con conseguente riscaldamento disomogeneo del substrato. Questo è l’ultimo scenario desiderabile.
Il vero vantaggio
La cosa migliore non è nemmeno il riscaldatore stesso: il vero vantaggio sta nel fatto che i sistemi di raffreddamento possono finalmente riposarsi. I refrigeratori non devono più lottare per mantenere stabile l’ambiente interno alla stanza pulita. È così che avviene effettivamente la riduzione delle emissioni di carbonio. Non si tratta di termini “verdi” o di componenti particolarmente sofisticati: si tratta semplicemente di fermare le perdite energetiche in tutto il sistema.