Aquecimento por infravermelhos versus aquecimento com ar forçado: qual método realmente funciona em uma sala limpa?
Quando se trata do processamento avançado de semicondutores, geralmente é preciso escolher entre dois métodos para aquecer os materiais: o método tradicional de ar forçado ou o aquecimento por infravermelhos.
O método de ar forçado consiste simplesmente em soprar ar quente ao redor do componente, até que este esquente. Já o aquecimento por infravermelhos funciona de maneira diferente: trata-se de radiação eletromagnética que atinge diretamente o objetivo, sem intermediários.
O tempo de espera
Se você já utilizou o método de ar forçado, sabe bem do quanto isso pode ser frustrante. É preciso primeiro aquecer o ar, depois as paredes da câmara, e só então o próprio componente. Parece que você está apenas esperando que o equipamento funcione.
Os aquecedores por infravermelhos evitam tudo isso. A energia vai direto para o material. Isso transforma “minutos de espera” em “segundos de espera”. Em fábricas de grande volume, isso faz uma diferença enorme. Não é mais necessário gastar recursos para aquecer o ar na sala; a energia é direcionada diretamente para o wafer. Isso faz com que todo o processo seja muito mais rápido.
Os problemas nas salas limpas
Vamos falar sobre a questão da sujeira. O ar em movimento é um problema nas salas limpas, pois gera poeira e partículas. Para evitar isso, é preciso investir muito em filtros HEPA e em ventiladores de alta pressão, o que torna o ambiente barulhento e cara.
Os aquecedores por infravermelhos não causam esse problema. Não há necessidade de ventiladores ou filtros. O sistema fica menor, e assim se elimina um dos principais motivos para a contaminação do ambiente. Além disso, é mais silencioso.
As limitações
Porém, o aquecimento por infravermelhos não é mágico. Ele tem suas limitações. Como se trata de uma tecnologia que precisa de visão direta, ela só consegue aquecer aquilo que consegue “ver”. Se o componente tiver formatos estranhos ou reentrâncias, haverá áreas que não serão aquecidas. É preciso ter cuidado com os ângulos dos refletores para garantir que o calor seja distribuído uniformemente.
Além disso, como o calor é intenso, não se pode simplesmente “configurar e esquecer”. É preciso um controlador PID preciso. Se o circuito de feedback não funcionar corretamente, a temperatura pode ultrapassar os limites desejados, danificando o substrato antes mesmo que se perceba o problema.
É preciso um pouco mais de precisão para configurar o sistema, mas, uma vez ajustado, a experiência é completamente diferente.