Smettete di aspettare che il forno faccia il suo lavoro: perché il riscaldamento a raggi infrarossi è meglio del riscaldamento ad aria forzata nelle fabbriche di semiconduttori
Se ancora utilizzate il riscaldamento ad aria per riscaldare i wafer, in pratica state solo perdendo tempo.
Pensate a come funziona il riscaldamento ad aria forzata: si riscalda l’aria, poi si aspetta che quest’ultima riscaldi il componente da trattare. È un processo lento. In una fabbrica di semiconduttori, questo ritardo rappresenta semplicemente uno spreco di denaro.
Risparmio di tempo
Il riscaldamento a raggi infrarossi funziona in modo diverso: invece di riscaldare l’ambiente o l’aria, utilizza radiazioni elettromagnetiche per trasmettere energia direttamente sul substrato. È come riscaldare una stanza con un termosifone rispetto al fatto di stare al sole: non è necessario aspettare che la temperatura della stanza raggiunga un certo livello. Basta premere un interruttore, i fotoni colpiscono il substrato e tutto è pronto.
Stiamo parlando di passaggio da minuti a secondi. Anche pochi secondi potrebbero sembrare poco, ma fate i calcoli: se riuscite a risparmiare 30 secondi per ogni ciclo, su 1.000 wafer, otterrete alcuni ore in più di tempo di produzione per turno. È davvero un grande vantaggio.
Risparmio di spazio
I sistemi di riscaldamento ad aria sono ingombranti: ci sono ventilatori, condotti e quelle enormi strutture isolanti necessarie per evitare che il calore si disperda ovunque. Occupano troppo spazio. Le lampade a raggi infrarossi, invece, sono molto più piccole. Si possono inserire direttamente nella linea di produzione. Inoltre, è anche più ecologico: non si spreca energia per riscaldare l’intero ambiente della macchina, ma soltanto il wafer.
Gli svantaggi
Non vi dirò che sia la soluzione perfetta, perché non lo è. Il riscaldamento a raggi infrarossi è veloce, ma ha una direzionalità precisa. L’aria calda avvolge il componente come una coperta, mentre i raggi infrarossi agiscono come una torcia. Se il wafer è leggermente storto o se la lampada non è posizionata correttamente, si creeranno zone fredde. È necessario prestare molta attenzione alla posizione dei riflettori e dei sensori, per assicurarsi che il calore venga distribuito uniformemente su tutta la superficie del wafer. Un’avvertenza importante: poiché il calore viene trasmesso molto rapidamente, è necessario disporre di un sistema di raffreddamento efficace. Altrimenti, i substrati potrebbero deformarsi.
Ma una volta che l’allineamento è corretto? È un mondo completamente diverso.