Pare de esperar que o forno faça seu trabalho: por que as lâmpadas infravermelhas de ultra-alta pureza realmente funcionam
Por muito tempo, aceitamos que o aquecimento dos waferes dependia da circulação de ar quente. Mas o problema é que a convecção é lenta. Na verdade, você está aguardando que o ar fique quente, e depois espera novamente até que esse ar aqueça o wafer. É um processo extremamente demorado.
É por isso que passamos a usar lâmpadas infravermelhas de ultra-alta pureza. Em vez de depender do ar, eliminamos esse intermediário. Trata-se de calor direto.
Pense nisso como o sol aquecendo sua pele em um dia frio. Não é preciso que toda a atmosfera se aqueça para que você sinta o calor; a radiação atinge diretamente você. É o mesmo aqui. Enquanto um forno convencional leva minutos para se estabilizar, uma lâmpada UHP consegue alcançar a temperatura desejada em segundos. Quando se trata de processar mais waferes, esses minutos economizados somam rápido.
Mas não basta colocar qualquer lâmpada lá dentro. Neste caso, a “liberação de gases” é um grande problema. Uma pequena quantidade de contaminação metálica pode estragar o silício. Para evitar isso, usamos invólucros de quartzo sintético de alta pureza. Também monitoramos atentamente os filamentos. Se a potência não for correta, surgem pontos quentes, o que pode causar danos aos componentes.
Há um equilíbrio a ser encontrado. Claro, maior potência significa aquecimento mais rápido. Mas se você forçar demais sem um controle adequado, terá problemas. Você pode quebrar o tubo de quartzo ou deformar o substrato. É uma dança delicada entre velocidade e estresse.
A realidade de fazer a mudança.
Se você está pensando em trocar o forno convencional por um forno a infravermelhos, saiba que não é uma solução simples. Você precisará ajustar os controladores PID. Como o infravermelho reage quase instantaneamente, os ajustes precisam ser precisos. Se você não tiver cuidado, pode ultrapassar a temperatura desejada antes mesmo que o sistema perceba que está aquecendo.
E não esqueça do sistema de resfriamento. Nem todo o calor irradiado atinge o wafer. Parte dele é refletido. Se o sistema de resfriamento não for adequado, você pode danificar os próprios componentes do equipamento.
É preciso algum tempo para configurar tudo, mas, uma vez ajustado, a experiência é completamente diferente.