Ridurre semplicemente il consumo di azoto e di energia

Come rendere la produzione di semiconduttori più sostenibile ed economica

I produttori di semiconduttori sono sempre più sotto pressione per ridurre il consumo energetico e le emissioni di CO2. Un buon approccio può essere quello di ottimizzare l'uso di azoto (N2) in base alle vostre esigenze. Questo elemento viene impiegato in molte applicazioni all'interno delle fabbriche di semiconduttori.

Lo sforzo di diventare neutrali dal punto di vista delle emissioni di carbonio, oltre a ridurre l'impatto di CO2 sul clima, non è un'impresa semplice per nessun settore, tanto meno per i produttori di semiconduttori. I produttori devono tenere il passo con l'enorme domanda di un mercato globale che si prevede crescerà fino a oltre 1.000 miliardi di dollari entro il 2030. Una delle cause è la crescita esplosiva del consumo mondiale di elettronica di intrattenimento. D'altra parte, lo sviluppo di applicazioni informatiche avanzate, come l'intelligenza artificiale, l'Internet of things e le tecnologie di apprendimento automatico, gioca un ruolo fondamentale.

A causa dell'elevata precisione e complessità del processo di produzione, si utilizza un elevato numero di gas e sostanze chimiche in centinaia di fasi processuali, ad esempio per la deposizione di film sottili, il rivestimento, la lucidatura chimico-meccanica (CMP), la litografia, la metrologia, l'incisione e molte altre. L'azoto, tuttavia, è molto più avanti in termini di consumo complessivo.

La crescente domanda di semiconduttori e chiplet sempre più piccoli e altamente sviluppati, costringe i produttori a lavorare in ambienti inerti o non reattivi durante l'intero processo produttivo. Le strutture litografiche estremamente piccole e gli spessori degli strati atomici sui wafer, verrebbero distrutti dal contatto con l'ossigeno. Solitamente, questo problema viene evitato mediante il lavaggio con azoto di Front Opening Unified Pods (FOUP), o di altri impianti di produzione con gas di azoto privo di particelle e ad altissima purezza (UHP). Poiché l'azoto può essere separato dall'aria in grandi quantità, questa misura di sicurezza è lo standard del settore da decenni. La domanda è enorme, così come il potenziale di risparmio. L'impiego dosato con precisione dell'azoto nella produzione di semiconduttori, è quindi una scelta naturale se si vogliono sfruttare i potenziali di risparmio.

Per voi e per molti altri produttori, la riduzione dell'energia e delle emissioni di anidride carbonica può sembrare una questione secondaria di fronte all'enorme domanda. Tuttavia, vale la pena tenere d'occhio la riduzione delle emissioni di energia e di anidride carbonica. Una minore produzione di azoto per ciascun wafer prodotto e la ridotta quantità da produrre consentono di incrementare la resa, poiché i processi di compressione e raffreddamento consumano molta energia nella produzione di azoto UHP.

È possibile ottenere un risparmio energetico anche in fase di produzione, ad esempio utilizzando componenti ad elevata efficienza energetica. Una riduzione sostenibile del consumo di energia, garantisce inoltre un minore riscaldamento dei componenti e, di conseguenza, un minore fabbisogno di raffreddamento della camera bianca. Grazie alle ridotte emissioni e metodi di produzione sostenibili, l'impronta di carbonio della vostra azienda può essere notevolmente migliorata.

Torsten Schulz, Head of Global Industry Segment Electronics

Informazioni sugli autori

Torsten Schulz
Head of Global Industry Segment Electronics
Festo SE & Co. KG

Tobias Glattbach, Global Industry Segment Electronics


Tobias Glattbach
Global Industry Segment Electronics
Festo SE & Co. KG

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