Perché il riscaldamento a raggi infrarossi è superiore al riscaldamento ad aria forzata, quando ogni secondo conta
Se continuate a utilizzare il riscaldamento ad aria per i vostri wafer, in pratica state solo aspettando che l’aria riscaldi i wafer stessi. È un processo lento, con dei ritardi fastidiosi. Il riscaldamento a raggi infrarossi, invece, elimina questo intermediario: invia l’energia direttamente nel substrato di silicio tramite radiazioni elettromagnetiche. Niente attese, niente complicazioni.
Il vero problema è il tempo necessario per il riscaldamento.
Nel processo di lavorazione avanzata, il tempo rappresenta un fattore cruciale. Con l’aria calda, si è costretti ad aspettare che tutta la camera si riscaldi… e, peggio ancora, che si raffreddi di nuovo. È un processo lento e inefficiente. Le lampade a raggi infrarossi, invece, permettono di raggiungere la temperatura desiderata in pochi secondi. Nel processo di riscaldamento rapido (RTP), quei pochi secondi sono fondamentali. E quando si spenge l’interruttore, il calore scompare quasi istantaneamente. Non c’è più bisogno di affrontare quel “enorme serbatoio di aria calda” che si rifiuta di raffreddarsi.
C’è poi il problema delle “zone fredde”.
Tutti abbiamo avuto questa esperienza: si lavora con un wafer da 300 mm, ma i bordi non raggiungono la giusta temperatura. La convettione dell’aria è responsabile di queste disomogeneità. Per risolvere questo problema, utilizziamo sensori a raggi infrarossi per monitorare in tempo reale la temperatura della superficie. In questo modo possiamo concentrare il calore esattamente dove è necessario. Se i bordi sono troppo freddi, basta aumentare l’intensità del riscaldamento nelle zone esterne. È un metodo molto più efficace. Inoltre, questo sistema evita che il wafer si deformi e mantiene il profilo delle sostanze utilizzate esattamente come richiesto.
Ma non è tutto perfetto… ci sono dei compromessi.
Il riscaldamento a raggi infrarossi è molto potente, il che significa che il sistema di alimentazione dovrà sopportare una notevole pressione. Inoltre, è necessario prestare molta attenzione alla regolazione del PID. Se i sensori non funzionano correttamente, si rischia di superare la temperatura desiderata… e quindi di rovinare l’intero lotto di prodotti. È stressante quando non si può fidarsi della calibrazione dei sensori. Inoltre, bisogna fare attenzione alle lampade: man mano che i filamenti si usurano, il livello di calore diminuisce. Non si può semplicemente “impostare tutto e dimenticarsene”. È necessario un programma preciso per la sostituzione delle lampade, se si vuole mantenere costante la qualità dei prodotti.