Perché stiamo abbandonando l’uso dell’aria calda nella produzione di semiconduttori
La maggior parte delle linee di produzione di semiconduttori continua ancora ad utilizzare l’aria calda per il processo di essiccazione e riscaldamento dei componenti. È un metodo antiquato, e onestamente è davvero frustrante.
L’aria è infatti un pessimo conduttore di calore. Per portare il wafer alla temperatura desiderata, è necessario riscaldare l’intera camera in cui avviene il processo. È come cercare di riscaldare un singolo pisello riscaldando tutta la cucina: si spreca tantissima energia e tutto procede più lentamente.
Il vantaggio dell’irraggiamento infrarosso
Ecco dove entra in gioco l’irraggiamento infrarosso. Invece di utilizzare l’aria come mezzo per trasmettere il calore, l’irraggiamento infrarosso trasmette direttamente l’energia al substrato. È un metodo molto veloce. Non bisogna aspettare che i ventilatori facciano circolare l’aria calda sulla superficie del wafer: i fotoni colpiscono il materiale, le molecole iniziano a vibrare e il wafer raggiunge subito la temperatura desiderata.
Nelle operazioni di lavorazione avanzata, questo metodo è davvero rivoluzionario. Se attualmente ci vogliono 10 minuti per completare un ciclo di lavorazione, con l’irraggiamento infrarosso il tempo può essere ridotto a pochi secondi.
Più spazio, meno ingombri
Abbandonando l’uso dell’aria calda, è possibile ridurre le dimensioni delle macchine. Non sono più necessari quei grandi ventilatori o quei tubi isolanti. Le macchine diventano più piccole, il che significa che c’è più spazio disponibile. Inoltre, è possibile utilizzare sistemi di riscaldamento mirato, in modo da riscaldare soltanto una specifica zona del wafer, senza riscaldare l’intera camera.
I limiti
Tuttavia, l’irraggiamento infrarosso non è una soluzione perfetta. Funziona soltanto se riesce a “vedere” la zona da riscaldare. Se i componenti hanno forme strane o buchi profondi, i raggi infrarossi non raggiungeranno quelle zone. In tal caso sarà comunque necessario utilizzare un sistema di riscaldamento tradizionale o un dispositivo rotante per assicurarsi che tutto venga riscaldato uniformemente.
Un’ultima nota: le lampade a irraggiamento infrarosso ad alta intensità producono molto calore. Se non si gestiscono correttamente i sistemi di raffreddamento, è possibile danneggiare i sensori e i cavi elettrici.
Ma se il tempo di elaborazione è il principale ostacolo, l’irraggiamento infrarosso rappresenta senz’altro la soluzione ideale. Transforma un processo lento e noioso in un processo rapido e mirato.