Pare de esperar que seus aquecedores façam seu trabalho: por que o aquecimento por IR é melhor que o aquecimento por ar forçado no processamento de wafers
Se você já trabalhou com processamento avançado de semicondutores, sabe bem qual é a frustração de ter que esperar. A maioria de nós está acostumada com o uso de ar forçado: basta soprar gás quente sobre a superfície, na esperança de que o calor penetre no silício. Mas o problema é que esse método é lento. É preciso esperar que o ar se aqueça, e depois esperar que esse calor realmente penetre no silício. É como assistir à pintura secar, enquanto o tempo de produção continua a passar.
O segredo é evitar o uso do ar intermediário. Com o aquecimento por IR, não precisamos lidar com o ar. Usamos radiação eletromagnética para aquecer diretamente a superfície do wafer. Isso acontece na velocidade da luz. Não há necessidade de esperar que a câmara se “aqueça”. Basta ligar o dispositivo, e o wafer absorve a energia instantaneamente.
Para um engenheiro, isso representa uma grande vantagem. Se o sistema antigo leva dez minutos para se estabilizar, um sistema de aquecimento por IR consegue fazer isso em segundos. Isso significa ganhar muito tempo no dia a dia.
Manter a estabilidade
Claro, a velocidade pode ser um problema se não for controlada. Ninguém quer que um lote inteiro seja danificado devido a picos de temperatura aleatórios. Por isso, usamos sensores IR para monitorar a temperatura da superfície em tempo real e ajustar a potência conforme necessário. Assim, tudo fica sob controle. Neste tipo de trabalho, um aumento de 5 graus pode estragar tudo. Ter esse sistema de segurança é fundamental.
E, como bônus, você ganha espaço no chão. Não é mais preciso usar aqueles ventiladores volumosos e todo o sistema de dutos que geralmente ocupa metade do espaço.
As desvantagens
Mas não é mágica. O aquecimento por IR tem uma desvantagem: ele é direcional. O ar quente envolve a peça como um cobertor, mas o IR precisa seguir uma linha reta. Se o wafer tiver uma forma complexa ou se houver vários chips empilhados, haverá pontos frios. É preciso planejar cuidadosamente onde os refletores serão posicionados. Se a alinhamento não for correto, o wafer pode se deformar. Exige um pouco mais de planejamento inicial, mas, uma vez que a geometria esteja correta, a velocidade compensa todo o esforço.