Perché abbandoniamo l’uso dell’aria calda a favore dei riflettori a raggi infrarossi nella cottura delle wafer
Se avete mai lavorato nel settore dei semiconduttori, conoscete sicuramente il metodo basato sull’utilizzo di aria calda. È un processo lento: in pratica si deve riscaldare un’enorme quantità d’aria soltanto per far arrivare un po’ di calore alla piccolissima wafer. È come cercare di riscaldare una casa riscaldando prima il vialetto d’accesso.
Ecco perché abbiamo optato per il riscaldamento a raggi infrarossi. Invece di aspettare che l’aria si riscaldi, i raggi infrarossi agiscono direttamente sulla wafer. È un metodo più efficace.
Il segreto sta nei riflettori
Una lampada per la cottura, da sola, è piuttosto inutile: senza un riflettore, si spreca metà dell’energia prodotta. Noi utilizziamo riflettori dotati di rivestimenti ad alta riflettività, in modo che i fotoni vengano riflessi indietro sulla wafer. In questo modo il calore viene concentrato. Inoltre, modificando la forma del riflettore, possiamo assicurarci che il calore si distribuisca uniformemente. Niente più “punti freddi”, niente più substrati danneggiati. Solo una cottura uniforme e efficace.
Evitiamo l’attesa causata dall’inerzia termica
Il vero problema degli forni a aria calda è l’attesa necessaria per raggiungere la temperatura desiderata. Ci vuole molto tempo per far salire la temperatura della camera di cottura. E se si deve cambiare temperatura per un diverso processo? Bisogna aspettare che l’aria si stabilizzi. È uno spreco di tempo enorme.
I sistemi a raggi infrarossi non hanno questo problema: basta premere un interruttore e la wafer raggiunge la temperatura desiderata in pochi secondi. Questo permette di elaborare più lotti in meno tempo, senza aver bisogno di costruire impianti più grandi.
I compromessi (perché niente è perfetto)
Ovviamente, i sistemi a raggi infrarossi non sono perfetti. Queste lampade generano molto calore; quindi è necessario disporre di un sistema di raffreddamento in grado di gestire tale calore. Inoltre, è importante mantenere i riflettori puliti: se si sporcano, i contaminanti si depositano sulla superficie, riducendo la loro capacità di riflessione del calore. Se state pensando di abbandonare il metodo a convezione, valutate bene i tempi di ciclo necessari. Se trascorrete gran parte della giornata ad aspettare che le cose si riscaldino o si raffreddino, allora i riflettori a raggi infrarossi sono la soluzione ideale.