Smettete di aspettare che i vostri sistemi di riscaldamento funzionino: perché l’irradiazione infrarossa è migliore del riscaldamento ad aria forzata nel processo di lavorazione dei wafer
Se avete trascorso del tempo nel settore della produzione di semiconduttori, conoscete bene la frustrazione legata all’attesa. La maggior parte di noi è abituata all’uso dell’aria forzata: si soffia aria calda sulla superficie del wafer, sperando che il calore penetri effettivamente nel silicio. Ma c’è un problema: il processo è lento. Si deve aspettare che l’aria diventi calda, e poi ancora che quel calore penetrati effettivamente nel silicio. È come aspettare che la vernice si asciughi, mentre il tempo per completare la produzione continua a scorrere…
Il segreto sta nell’evitare l’uso dell’aria.
Con il riscaldamento a irradiazione infrarossa non dobbiamo preoccuparci dell’aria: utilizziamo radiazioni elettromagnetiche per riscaldare direttamente la superficie del wafer. Il processo avviene alla velocità della luce: non c’è bisogno di aspettare che la stanza si “riscaldi”. Basta inserire l’interruttore, e il wafer assorbe immediatamente quell’energia.
Per un ingegnere, questo rappresenta un grande vantaggio. Se il vecchio sistema a aria forzata richiede dieci minuti per stabilizzarsi, un sistema a irradiazione infrarossa può farlo in pochi secondi. È davvero un risparmio di tempo enorme.
Mantenere la stabilità
Ovviamente, la velocità diventa un problema se non viene controllata. Nessuno vuole che un lotto di prodotti venga rovinato a causa di picchi di temperatura imprevisti.
Ecco perché utilizziamo sensori a irradiazione infrarossa per monitorare costantemente la temperatura della superficie del wafer. Il sistema controlla la temperatura in tempo reale e regola automaticamente l’intensità del calore. In questo modo si evitano problemi. In questo tipo di lavoro, anche un aumento di 5 gradi nella temperatura può rovinare tutto; quindi avere questo sistema di sicurezza è fondamentale.
E come extra? Si libera spazio: non è più necessario utilizzare quei ventilatori ingombranti e quei condotti che occupano metà della stanza.
I limiti
Ovviamente, non si tratta di magia. L’irradiazione infrarossa ha un limite: è diretta. L’aria calda avvolge la superficie del wafer come una coperta, ma l’irradiazione infrarossa agisce solo lungo una linea retta. Se il wafer ha una forma complessa o se si trattano componenti sovrapposti, si possono verificare zone fredde. Bisogna quindi pianificare con cura dove posizionare le lampade e in che modo orientare i riflettori. Se l’allineamento non è corretto, il wafer si deforma. Richiede un po’ più di pianificazione iniziale, ma una volta impostata correttamente la geometria, la velocità di riscaldamento compensa ampiamente lo sforzo.