Perché passiamo all’essiccazione a raggi infrarossi nelle fabbriche di wafer
Passare dall’essiccazione basata su solventi all’essiccazione a raggi infrarossi non è semplicemente una moda del momento. In realtà si tratta di una questione legata alle leggi della fisica.
Invece di riscaldare l’intera stanza solo per essiccare un piccolo wafer, utilizziamo sensori e emettitori a raggi infrarossi per influenzare direttamente le vibrazioni molecolari presenti nello strato di rivestimento. L’energia viene inviata esattamente dove è necessaria, quindi possiamo evitare l’uso di quei catalizzatori chimici e stabilizzanti a base di piombo che erano solitamente utilizzati nei vecchi sistemi di essiccazione termica.
Riduzione dello spreco energetico
Pensate a un forno tradizionale: richiede una grande quantità di energia per riscaldare l’aria intorno al prodotto. È uno spreco.
Con i raggi infrarossi invece, l’energia viene inviata direttamente sulla superficie del wafer. Non è necessario aspettare ore affinché il forno raggiunga la temperatura desiderata. Basta premere un interruttore e gli emettitori sono pronti per funzionare in pochi secondi.
Inoltre, poiché utilizziamo raggi infrarossi a lunghezza d’onda corta, l’energia penetra rapidamente lo strato di fotoresist o di adesivo presente sul wafer. Ciò significa cicli di essiccazione più brevi. Meno tempo sotto la luce significa meno costi energetici per ogni wafer prodotto. È semplicemente logico.
Mantenimento di standard ecologici e assenza di piombo
Se si lavora secondo standard senza piombo, l’intervallo di temperatura consentito è molto ridotto. Se si supera questa soglia, si rischia di danneggiare il substrato o di verificare fenomeni di “gasazione”, ovvero l’emissione di sostanze chimiche indesiderate.
Per evitare ciò, utilizziamo sensori a circuito chiuso che monitorano in tempo reale la superficie del wafer. Se la temperatura varia, il sistema regola immediatamente l’intensità dell’energia per mantenere i valori entro un margine di ±1°C.
È davvero un vantaggio: non è più necessario utilizzare quei stabilizzanti a base di metalli pesanti per evitare che il forno si surriscaldi. In questo modo si ottiene un processo pulito e conforme alle normative ambientali mondiali, senza alcun problema.
La realtà
L’essiccazione a raggi infrarossi è veloce, ma non è magia. C’è però un problema: a causa dell’intensa intensità termica, lo strato superiore del wafer può essiccare molto più velocemente rispetto allo strato inferiore. Se non si prestano attenzione alla posizione dei sensori o alla distanza degli emettitori, si rischia di ottenere un’essiccazione irregolare.
Inoltre, se la linea di produzione non è perfettamente regolata, potrebbero verificarsi delle fratture nel wafer. Richiede un po’ di calibrazione per ottimizzare i parametri, ma una volta fatto, il risultato è davvero fantastico.