Reduzindo as emissões de carbono no processo de processamento de wafers (sem perder a cabeça)
Todas as fábricas de semicondutores estão enfrentando pressão para atingir metas de emissões zero. Mas, quando se analisa para onde vai toda essa energia, percebe-se que uma grande parte dela é desperdiçada no aquecimento e cura dos wafers.
O método tradicional – usar fornos convencionais – é como tentar aquecer um único grão de ervilha aquecendo toda a cozinha. É um desperdício enorme de energia. Encontramos uma maneira melhor, utilizando sensores infravermelhos precisos e sistemas de aquecimento que visam diretamente o wafer, e não todo o ambiente ao redor.
Pare de aquecer as paredes
O problema é que, se o aquecimento for irregular, partes do wafer serão danificadas. Isso representa desperdício de tempo e dinheiro.
Usamos lâmpadas infravermelhas de onda curta, combinadas com pirômetros de alta velocidade, para criar um sistema que funciona de forma eficiente. Em vez de aquecer tudo ao redor, focamos nas longitudes de onda que o silício realmente absorve.
O resultado? Você para de desperdiçar energia aquecendo as paredes do forno. O processo fica mais rápido, e você consome menos quilowatt-hora por wafer. Além disso, a conta de energia diminui. É simples sentido comum.
Velocidade e controle
Esses sensores são projetados para reagir em milissegundos. Se surgir um ponto quente na superfície do wafer, o sistema reduz imediatamente a intensidade do aquecimento. Isso é muito melhor do que os antigos aquecedores resistivos, que sempre superam a temperatura desejada, fazendo com que seja preciso esperar para ver se o lote foi danificado.
Além disso, os elementos de aquecimento são envolvidos em quartzo. Isso evita que detritos entrem em contato com a superfície de aquecimento, mantendo todo o processo limpo.
O custo: energia e refrigeração
Existe um trade-off aqui. As matrizes de IR de alta densidade transferem calor rapidamente, mas também geram muita energia radiante. Não dá para simplesmente colocá-las em um chassi antigo e esperar que funcione. Se os sistemas de refrigeração não forem capazes de lidar com esse excesso de energia, os componentes eletrônicos serão destruídos. É preciso garantir que o sistema de refrigeração funcione corretamente.
O que isso significa na prática
Quando se usa tecnologia infravermelha precisa, o espaço físico necessário para o aquecimento diminui. Isso significa que se pode abandonar aqueles fornos enormes e lentos, substituindo-os por matrizes compactas que permitem um aquecimento instantâneo.
Isso torna a ideia de “fábrica verde” algo real, e não apenas um slogan corporativo. Você reduz a energia necessária para manter as máquinas funcionando, o que é a maneira mais rápida de diminuir os custos relacionados às emissões de CO2 em cada chip produzido.