Riscaldamento a irraggiamento infrarosso vs. aria calda: smettete di perdere tempo nella cottura dei wafer
Se continuate a fare affidamento sulla circolazione dell’aria calda per il trattamento dei semiconduttori, in pratica state combattendo una battaglia persa in partenza.
Il problema è che l’aria non è affatto efficace nel trasportare il calore. Quando si utilizza la convezione forzata, bisogna prima riscaldare l’aria, poi la camera stessa, e infine il wafer. È un processo lento. Inoltre, c’è sempre quel ritardo fastidioso che riduce la velocità di produzione.
Eliminiamo l’intermediario
Ecco perché preferiamo utilizzare le lampade a irraggiamento infrarosso. Invece di aspettare che l’aria si riscaldi, le lampade a infrarossi inviano radiazioni elettromagnetiche direttamente sulla superficie del wafer. È un processo immediato. Utilizziamo riflettori specializzati per concentrare quell’energia esattamente dove è necessaria, così da evitare di riscaldare inutilmente la struttura della macchina. Si raggiunge così la temperatura desiderata in pochi secondi. Eliminando l’attesa legata al riscaldamento, aumenta notevolmente la produttività oraria.
I riflettori sono fondamentali
La vera magia sta nella progettazione dei riflettori. Se si utilizzano riflettori di scarsa qualità, in pratica si spreca metà dell’energia disponibile. Noi utilizziamo rivestimenti ad alta riflettività per far riflettere ogni singolo fotone sul wafer. Questo permette di ottenere una distribuzione uniforme del calore. Inoltre, il wafer non si deforma.
I limiti
Tuttavia, non si tratta di una soluzione perfetta. Ci sono degli svantaggi. Le lampade a irraggiamento infrarosso diventano estremamente calde. Se i riflettori non sono perfetti o se i fan di raffreddamento non riescono a gestire il carico termico, le lampade potrebbero danneggiarsi o la struttura della macchina potrebbe deformarsi. Bisogna quindi trovare un equilibrio tra l’energia generata e il sistema di raffreddamento in grado di gestirla.
La realtà sul campo
Per chi è stanco dei tempi lunghi legati al riscaldamento convenzionale, le lampade a irraggiamento infrarosso rappresentano la soluzione ideale. Riducono le dimensioni della stazione di cottura e eliminano quel “costo temporale” legato all’uso dell’aria calda. Basta collegare le lampade, regolare i riflettori e osservare come diminuiscono i tempi di ciclo.