Come ottenere la giusta temperatura del wafer nella fabbrica intelligente
Se state costruendo una fabbrica intelligente, probabilmente avrete capito che aspettare che qualcosa si rompa prima di ripararlo è un incubo. È necessario poter vedere cosa sta succedendo in questo momento. Ecco dove entrano in gioco i sistemi a infrarossi. Li utilizziamo perché ci permettono di rilevare la distribuzione del calore sul wafer senza doverlo toccare affatto. Nessun contatto, nessuna contaminazione. Semplice.
Perché il metodo senza contatto è importante
Pensate al vecchio metodo: i termocoppie. Devono essere a contatto con la superficie del wafer, il che comporta dei rischi: si può verificare uno stress meccanico, o peggio ancora, particelle possono finire direttamente sul substrato.
Con la pirometria a infrarossi, invece, possiamo semplicemente “osservare” la radiazione termica emessa dal wafer. È un metodo più pulito. Questi sensori producono segnali che vengono inviati direttamente al sistema PLC o SCADA. In questo modo si ottiene una mappa termica in tempo reale. È l’unico modo per individuare quei “punti freddi” che possono causare problemi durante i processi termici veloci.
Come rendere i dati davvero utili
Un sensore da solo è soltanto un componente hardware. La vera magia sta nel modo in cui viene collegato al sistema di gestione dei dati.
Costruiamo questi sistemi a infrarossi in modo che siano resistenti. Sappiamo che gli strumenti utilizzati per le lavorazioni chimiche creano interferenze elettromagnetiche che possono disturbare i segnali. Ma una volta che l’energia termica viene convertita in dati digitali, è possibile creare un circuito di retroazione efficace. Se la temperatura varia anche di 2°C, il sistema se ne accorge e regola immediatamente l’alimentazione elettrica. Non c’è bisogno nemmeno di fare nulla.
La realtà
Ovviamente, non tutto è perfetto. Ci sono dei compromessi da prendere in considerazione. I sensori a infrarossi sono sensibili all’emissività del materiale su cui vengono applicati. Se cambiate lo strato di rivestimento del wafer o se i gas presenti nella camera iniziano a muoversi, i valori misurati potrebbero cambiare. È necessario dedicare del tempo alla calibrazione delle impostazioni software; altrimenti si rischia di ottenere dati errati.
Un altro punto importante: mantenete pulite le finestre dei sensori. Se si accumula sporco sui porti di rilevamento, il segnale viene bloccato. Il profilo termico diventa inaffidabile, e bisogna ricominciare da capo. Mantenete i vetri puliti, e tutto funzionerà perfettamente.