Por que estamos abandonando o uso de ar quente em favor de aquecedores a infravermelho no setor de semicondutores
Se você está tentando acelerar o processo de processamento de semicondutores, provavelmente já percebeu que esperar que a câmara se aqueça é um processo extremamente lento.
Por muito tempo, contamos com o uso de ar quente para aquecer os componentes. Mas o problema é que é preciso aquecer todo o ambiente – o gás, as paredes, tudo – antes que o wafer realmente sinta o calor. É lento e ineficiente.
É por isso que optamos por aquecedores a infravermelho a vácuo. Em vez de aquecer o “ar” ao redor do componente, o infravermelho envia energia diretamente para o substrato. Sem intermediários.
Trata-se de velocidade
Os sistemas de ar quente têm esse atraso térmico irritante. Leva muito tempo para aumentar a temperatura, e tanto tempo também para que ela volte ao normal.
Com o infravermelho, esse atraso praticamente desaparece. A energia é enviada imediatamente. Isso significa que os tempos de processamento podem ser reduzidos de minutos para segundos. Em fábricas que produzem grandes quantidades de semicondutores, esses segundos economizados somam-se e resultam em um aumento significativo na quantidade de trabalho que pode ser feito por dia.
A vantagem do vácuo
Ao utilizar o infravermelho a vácuo, as regras mudam. Não se pode mais contar com o ar para transportar o calor. Tudo acontece por meio de radiação e condução.
Nossos aquecedores a infravermelho são projetados para suportar altas potências sem danificar os filamentos. Isso permite obter um perfil térmico preciso no wafer. Mas é preciso ter cuidado: se as paredes da câmara não estiverem bem isoladas, ou se os sistemas de resfriamento não funcionarem corretamente, o calor refletido pode afetar os selos e sensores. Isso pode causar problemas se não for planejado adequadamente.
O trade-off
Atenção: não basta simplesmente substituir o ventilador por um aquecedor a infravermelho. É preciso ajustar os circuitos PID. Como o infravermelho reage rapidamente, é fácil exceder a temperatura desejada se o controle ainda estiver configurado para um sistema de ar quente.
Basicamente, está-se trocando a simplicidade de um ventilador por uma precisão maior. É uma mudança de foco: em vez de aquecer um espaço inteiro, o objetivo é atingir um ponto específico com energia. Requer um pouco mais de configuração, mas a velocidade compensa.