Smettete di aspettare che i forni facciano il loro lavoro: esiste un modo migliore per riscaldare le wafer.
Se entrate in quasi tutte le linee di produzione dei semiconduttori, vedrete sempre lo stesso sistema: circolazione d’aria calda. In pratica, si tratta di un enorme forno a convezione. Si riscalda l’aria, l’aria a sua volta riscalda la camera in cui si trovano le wafer; poi bisogna aspettare che il calore arrivi effettivamente alle wafer stesse.
È un processo lento. Onestamente, è il principale ostacolo in tutto il processo di produzione. Quel tempo perso tra l’accensione del forno e il raggiungimento della temperatura desiderata è semplicemente tempo sprecato.
Eliminiamo l’intermediario
Il riscaldamento a infrarossi funziona in modo diverso. Invece di utilizzare l’aria, i dispositivi a infrarossi emettono radiazioni elettromagnetiche direttamente sul substrato. L’energia raggiunge immediatamente la superficie del substrato e viene assorbita in pochi millisecondi. Non ci sono più problemi legati all’inerzia termica causata dai ventilatori e dai sistemi di ventilazione complessi. Il riscaldamento avviene semplicemente.
Più spazio, più flessibilità
Quando si elimina l’uso dell’aria forzata, lo spazio disponibile aumenta. Non è più necessario utilizzare forni enormi e isolati, né ventilatori rumorosi per mantenere una temperatura costante. Inoltre, è possibile utilizzare array a infrarossi per riscaldare soltanto alcune zone specifiche della wafer. Si ottiene così un livello di precisione che l’aria non può garantire. Poiché è possibile aumentare o diminuire rapidamente la temperatura, il “tempo di attesa” scompare. La produttività aumenta, perché si procede effettivamente alla lavorazione delle wafer, senza perdite di tempo.
Il problema (perché ce ne è sempre uno)
Il riscaldamento a infrarossi è piuttosto aggressivo. Poiché il calore è diretto, bisogna stare attenti. Se i dispositivi emettitori non sono perfectly posizionati o se i controller non sono regolati correttamente, si possono creare punti di calore eccessivo. Non basta semplicemente sostituire l’hardware: bisogna anche pensare al posizionamento dei sensori. E se il sistema di raffreddamento non riesce ad affrontare questi picchi termici rapidi? Il substrato potrebbe deformarsi.
Ma per le aziende che vogliono ridurre i tempi di produzione, questo è senz’altro il metodo migliore. È come passare dal riscaldamento dell’intera stanza al semplice utilizzo di una torcia: i componenti vengono completati e consegnati molto più velocemente.