Comprendere meglio il calore nelle fabbriche di semiconduttori
Se si vuole passare a una fabbrica intelligente, la prima cosa da eliminare è il campionamento manuale. È un processo lento e noioso, e, onestamente, è ormai obsoleto. Ci serve invece una trasmissione in tempo reale dei dati, non soltanto una registrazione aggiornata a dieci minuti fa.
Ecco che entrano in gioco i sensori a infrarossi. Essi permettono di rilevare le variazioni di temperatura sulla superficie dei wafer senza doverli toccare. Nessun contatto significa nessuna contaminazione e nessuna sollecitazione meccanica. In sintesi: è tutto più semplice.
Come funzionano realmente i dati
Nelle fabbriche di semiconduttori, se la temperatura non è uniforme, ci sono problemi. Utilizziamo sensori a infrarossi ad alta risoluzione per monitorare come il calore si diffonde sulla superficie dei wafer. I sensori captano le radiazioni infrarosse e le trasformano in mappe digitali. Poiché questi sensori sono collegati direttamente al sistema PLC o SCADA, non si hanno dati ritardati: si ottiene una mappa delle temperature in tempo reale.Subito. In tempo reale.
Implementazione pratica
Quando questi sensori vengono collegati a una rete digitale, non c’è più bisogno di fare stime approssimative. Questi sistemi sono progettati per funzionare anche nelle condizioni estreme presenti nei forni per processi CVD o di annealing: si tratta di ambienti caratterizzati da altissima pressione negativa e temperature estremamente elevate.
La cosa migliore? È possibile regolare i componenti di riscaldamento in tempo reale. Se una zona diventa troppo calda, il sistema ne riduce automaticamente la temperatura. È semplice. In questo modo si evita lo spreco di wafer e si riducono i costi legati ai rifiuti.
Gli svantaggi (perché ce ne sono sempre)
Bisogna ricordare che questi sensori non sono strumenti “pronti all’uso”. La loro funzionalità dipende dall’emissività del materiale utilizzato. Se si passa dal silicio al nitruro di gallio, è necessario ricalibrare i sensori. Altrimenti, i dati ottenuti saranno errati. Punto.
Inoltre, bisogna prestare attenzione alla finestra del sensore: i prodotti di scarto del processo possono accumularsi sulla lente, bloccando il segnale e facendo apparire le temperature inferiori a quelle reali.È importante mantenere i sensori in condizioni ottimali. Se non ci si prende cura di loro, i dati diventeranno imprecisi, e si dovrà tornare a fare stime approssimative.