Aquecimento por IR versus ar quente: por que sua ferramenta de processamento de wafers é lenta?
Se você ainda usa circulação de ar quente para o processamento profundo de semicondutores, provavelmente está gastando muito tempo apenas esperando que o processo seja concluído.
O ar quente funciona por meio da convecção. É preciso aquecer toda a câmara – cada centímetro cúbico de ar – antes que o próprio wafer comece a esquentar. É um processo lento. Há um grande atraso no processo, o que acaba consumindo muito do seu tempo.
Tudo se resume ao tempo.
O aquecimento por IR funciona de maneira diferente. Ele não se preocupa com o ar; em vez disso, envia energia radiante diretamente para o wafer. É rápido. Muito rápido.
Em vez de esperar que um ventilador movimente o ar quente, os fótons atingem diretamente o material, fazendo com que ele aqueça imediatamente. Os tempos de aquecimento e resfriamento diminuem significativamente. Ao eliminar esse atraso, a produtividade aumenta bastante.
Além disso, há um controle muito melhor.
Com ar quente, você sempre precisa se preocupar com “pontos frios” causados por bolsas de ar ou turbulências. É um problema. Com sistemas de aquecimento por IR, é possível controlar melhor o calor. Basta ajustar a disposição das lâmpadas para compensar as perdas de calor nas bordas, e assim a uniformidade do aquecimento fica garantida.
Mas há um problema: você não pode ser negligente com o hardware utilizado.
Como o aquecimento por IR funciona tão rapidamente, é necessário usar sensores de alta velocidade e um sistema PID preciso. Se o sensor for lento, você pode ultrapassar o valor desejado e danificar o wafer antes que o sistema perceba que precisa interromper o processo.
É preciso entender esse trade-off.
O aquecimento por IR é poderoso, mas é direcional. Ele aquece apenas o que consegue “ver”.
Se sua ferramenta tiver formações complexas ou trincheiras profundas, você enfrentará problemas relacionados à distribuição do calor. Não basta simplesmente instalar uma lâmpada IR em uma ferramenta convencional. É preciso repensar toda a estrutura para garantir uma visão clara do substrato.