Perché le lampade a infrarossi protette da vetri di quarzo sono davvero importanti nelle fabbriche di semiconduttori
Se continuate a fare affidamento sulla circolazione dell’aria calda per il trattamento dei semiconduttori, in pratica state solo aspettando che tutto funzioni. È necessario riscaldare l’intera camera – ogni singolo centimetro cubo d’aria – prima che il pezzo da lavorare inizi a riscaldarsi. È un processo lento e noioso.
Passare all’uso del riscaldamento a infrarossi cambia completamente le cose. Invece di attendere che un ventilatore faccia circolare l’aria calda, si utilizza radiazione elettromagnetica direttamente sul substrato. È come confrontare il riscaldamento di una stanza tramite un termosifone con quello causato dalla luce del sole: si percepisce immediatamente il calore.
Il segreto sta nel quarzo
Utilizziamo vetri di quarzo per proteggere le lampade per diversi motivi. Innanzitutto, questi vetri proteggono gli elementi riscaldanti dalle impurità e dai gas presenti nell’ambiente. Ma, cosa ancora più importante, il quarzo permette alla radiazione a onde corte di passare attraverso di esso.
È così che si ottengono tempi di riscaldamento estremamente rapidi. Non si tratta di semplice convettione termica: i fotoni vengono direttamente applicati al wafer. La fase di “riscaldamento” diventa praticamente inesistente.
Ma c’è un problema: la qualità del quarzo è fondamentale
Se si utilizza vetro di bassa purezza, si creano problemi: si formano delle zone troppo calde, oppure lo schermo protettivo si rompe non appena viene attivata l’energia. I nostri prodotti sono progettati per resistere a forti shock termici, visto che nelle fabbriche reali le condizioni possono essere molto estreme.
Non è però una soluzione perfetta
L’uso dei raggi infrarossi è veloce, ma è anche direzionale. L’aria calda, invece, si diffonde in modo uniforme; i raggi infrarossi no. Se la posizione delle lampade non è corretta, il riscaldamento sarà disomogeneo.
Bisogna quindi prestare molta attenzione alla posizione dei riflettori e alla geometria degli schermi protettivi, affinché tutto il wafer venga riscaldato uniformemente. Inoltre, se si lavora in spazi ridotti, bisogna trovare un equilibrio tra il numero di lampade necessarie per svolgere il lavoro e quelle che non causano sovraccarico al sistema di raffreddamento.
In definitiva, passare ai raggi infrarossi significa adottare un approccio completamente diverso per il riscaldamento dei semiconduttori. Si abbandona il metodo lento e uniforme a favore di un sistema più veloce e mirato.