Perché abbandoniamo l’aria calda a favore di riscaldatori a infrarossi a vuoto nei semiconduttori
Se si cerca di accelerare i processi di lavorazione dei semiconduttori, probabilmente si è già capito che aspettare che la camera di lavoro si riscaldi è un processo estremamente lento.
Per lungo tempo abbiamo utilizzato aria calda per riscaldare l’ambiente circostante. Ma c’è un problema: bisogna riscaldare tutto l’ambiente – il gas, le pareti, ecc. – prima che il wafer possa percepire il calore. È un metodo lento e inefficiente.
Ecco perché abbiamo optato per riscaldatori a infrarossi a vuoto. Invece di riscaldare l’aria intorno al wafer, questi riscaldatori irradiano energia direttamente sul substrato. Niente intermediari.
La velocità è fondamentale
I sistemi basati sull’aria calda hanno un ritardo termico fastidioso: ci vuole molto tempo per aumentare la temperatura, e altrettanto tempo per farla scendere nuovamente.
Con i riscaldatori a infrarossi, questo ritardo scompare completamente. L’energia viene trasmessa istantaneamente. Si tratta di ridurre i tempi di elaborazione da minuti a secondi. Quando si lavora su grandi volumi di prodotti, questi secondi risparmiati rappresentano un grande vantaggio.
L’effetto del vuoto
Passare a un ambiente a vuoto cambia le regole del gioco. Non si può più contare sull’aria per trasportare il calore; tutto avviene tramite radiazione e conduzione.
I nostri riscaldatori a infrarossi sono progettati per gestire elevate potenze senza danneggiare i filamenti. Si ottiene così un profilo termico molto preciso sul wafer, ma bisogna essere cauti.
Se le pareti della camera di lavoro non sono protette correttamente, o se i sistemi di raffreddamento non funzionano bene, il calore riflessivo può danneggiare i componenti della macchina. È importante pianificare tutto correttamente.
I compromessi
Attenzione: non basta semplicemente sostituire il ventilatore con un riscaldatore a infrarossi. Bisogna modificare i parametri di controllo del sistema. Poiché i riscaldatori a infrarossi reagiscono velocemente, è facile superare la temperatura desiderata se il controller è ancora impostato per un sistema basato sull’aria.
In pratica, si sacrifica la semplicità di un ventilatore a favore della precisione offerta dai riscaldatori a infrarossi. È necessario più tempo per impostare correttamente il sistema, ma la velocità ottenuta ne vale la pena.