Pare de perder tempo: por que o aquecimento por infravermelho é melhor que o aquecimento com ar quente para as wafers
Vamos falar sobre o incômodo de ter que esperar.
No processamento de semicondutores, passamos anos dependendo da circulação de ar quente. Mas aqui está o problema: o ar quente é lento. É preciso aquecer a câmara primeiro, depois o ar dentro dela, e só então a wafer. São muitos passos intermediários.
O aquecimento por infravermelho elimina tudo isso. Ele não se importa com o ar; simplesmente envia energia diretamente para o silício.
O tempo está passando…
Quando se utiliza o aquecimento por infravermelho, a fase de “aquecimento inicial” praticamente desaparece. Podemos atingir as temperaturas desejadas em segundos, e não em minutos.
Pense nos ciclos de aquecimento e resfriamento. Quando se deixa de aquecer o ar e se começa a aquecer diretamente a wafer, a produtividade aumenta. Mais wafers podem ser processadas por hora, sem precisar ficar esperando que os indicadores mostrem mudanças. Isso é um grande alívio para o fluxo de trabalho.
O equilíbrio necessário
Mas não basta simplesmente aumentar a potência. É preciso ajustar a distância entre a lâmpada e a wafer.
Se a lâmpada estiver muito perto, haverá pontos quentes ou, pior ainda, a superfície da wafer pode ser danificada. Se estiver muito longe, a intensidade do calor diminui, e os tempos de processamento aumentam novamente.
Geralmente, isso é resolvido calculando a potência por centímetro quadrado. Se forem utilizadas lâmpadas de alta densidade, é possível afastá-las um pouco mais, mantendo a mesma intensidade de calor. Isso permite maior margem de manobra na configuração da câmara, sem sacrificar a velocidade de processamento.
Os problemas
Claro, nada é perfeito.
O aquecimento por infravermelho é direcional. Ele só aquece aquilo que consegue “ver”. Se a wafer tiver uma forma complexa ou se você estiver processando um lote inteiro, não basta colocar uma lâmpada por cima dela. É necessário usar refletores ou sistemas de aquecimento em múltiplos ângulos para evitar pontos frios.
E uma observação importante sobre os controles: o aquecimento por infravermelho reage instantaneamente. Se os circuitos de controle forem lentos, o sistema pode ultrapassar a temperatura desejada antes mesmo que o controlador perceba o que aconteceu. Isso pode arruinar todo o lote de produção. É preciso um sistema de controle capaz de acompanhar a velocidade da luz.