Pare de esperar que o forno faça seu trabalho: por que o aquecimento por radiação infravermelha é a melhor opção no processo semi-financiamento
Se você ainda utiliza ar forçado para o processamento profundo de semicondutores, na verdade está pagando um “imposto do tempo” a cada dia.
Pense em como funciona o ar forçado: você aquece o ar e espera que esse ar aqueça o wafer. É um processo lento e ineficiente. É como tentar aquecer um cômodo usando um aquecedor localizado do outro lado do corredor.
O aquecimento por radiação infravermelha elimina esse intermediário. Ele utiliza radiação eletromagnética para transferir energia diretamente para o substrato. Não há necessidade de esperar que o ar aqueça o wafer.
A diferença de velocidade é enorme. Com ar quente, você precisa lutar contra a inércia térmica. Para mudar a temperatura de uma grande quantidade de ar, são necessários minutos. Mas as lâmpadas de radiação infravermelha conseguem atingir a temperatura desejada em segundos.
É aqui que o Processamento Térmico Rápido (RTP) se mostra realmente eficaz. Se o processo exigir um aumento de temperatura de 100°C por segundo, a convecção simplesmente não consegue acompanhar. É fisicamente impossível. Já a radiação infravermelha consegue fazer isso instantaneamente.
Mas há uma condição: quando as coisas acontecem tão rápido, é preciso ter cuidado. Como a radiação infravermelha é muito intensa, é fácil ultrapassar a temperatura desejada. Não dá para se contentar em estar “quase lá”. É necessário usar termopares de alta velocidade – geralmente do tipo K ou Platina-Ródio – e eles precisam estar bem próximos à superfície do wafer.
Os sensores também precisam ser pequenos. Se o sensor for grande demais, ele cria seu próprio atraso. Quando o controlador perceber que a temperatura aumentou demais, já será tarde demais para salvar o wafer.
Mas não é tudo mágica. Existem contrapartidas. A radiação infravermelha é direcional. Enquanto o ar forçado uniformiza a temperatura em toda a câmara, a radiação infravermelha pode causar “pontos quentes” se a disposição das lâmpadas não for perfeita. É preciso ter muito cuidado com a distribuição do calor.
Além disso, há o problema da carga térmica. As lâmpadas de alto poder geram uma grande quantidade de energia. Se os sistemas de resfriamento não forem eficientes, os componentes eletrônicos serão danificados.
Mesmo assim, para quem quer processar mais wafers rapidamente, é a melhor solução. Você transforma um processo que leva 20 minutos em algo que leva apenas 30 segundos.