Reducción de las emisiones de carbono en las fábricas de semiconductores: una forma más eficiente de calentar
Si se quiere lograr la neutralidad en cuanto a las emisiones de carbono en una fábrica de semiconductores, es necesario pensar en cómo se genera el calor. Por lo general, es allí donde se pierde la mayor cantidad de energía. Los métodos tradicionales de calefacción son ineficientes; desperdician mucha energía para calentar el aire que rodea la oblea, o bien tardan mucho tiempo en alcanzar la temperatura deseada.
Decidimos solucionar este problema utilizando lámparas de infrarrojo de onda corta recubiertas de oro.
¿Por qué el oro?
Las lámparas de cuarzo convencionales emiten energía en todas direcciones y en todo el espectro de longitudes de onda. Esto resulta ineficiente. Al añadir una capa fina de oro al cuarzo, logramos que la energía se dirija hacia el espectro de onda corta. De esta manera, el calor llega a la superficie de la oblea de manera más rápida y eficaz. Además, como el oro evita que el calor se escape por la parte posterior de la lámpara, casi toda la energía va exactamente a donde debe ir. Como resultado, se utiliza menos energía en total, pero la producción permanece igual.
El inconveniente (porque siempre hay uno)
Estas lámparas están diseñadas para adaptarse a los espacios reducidos de las herramientas utilizadas en las fábricas. Pero no basta con conectarlas simplemente. Es necesario asegurarse de que las fuentes de alimentación tengan la potencia y voltaje adecuados. De lo contrario, las lámparas se dañarán rápidamente. Además, estas lámparas se calientan enormemente en sus terminales. Si el sistema de refrigeración no es suficiente, se dañarán los soportes de las lámparas o los circuitos cercanos. Es un compromiso: se obtiene un calentamiento rápido y una menor huella de carbono, pero es necesario manejar ese calor de manera adecuada.
El panorama general
Aunque reducir unos segundos el tiempo necesario para alcanzar la temperatura adecuada para una sola oblea parece poco, en una fábrica de gran volumen, eso representa una gran cantidad de CO2 ahorrado cada año. En realidad, se trata de un cambio sencillo en la forma de pensar: en lugar de intentar calentar el aire, basta con calentar el silicio. Así, tanto la factura de energía como el planeta nos lo agradecerán.