Smettete di aspettare che i carrelli utilizzati nelle sale pulite si riscaldino
Se avete trascorso del tempo nel processo di lavorazione dei semiconduttori, sicuramente conoscete bene l’esperienza frustrante legata all’attesa. Ci sono dei wafer o dei supporti che devono raggiungere una temperatura specifica prima di poter passare alla fase successiva del processo; ma è proprio durante il trasporto che tutto rallenta.
La maggior parte delle aziende che visito utilizza ancora sistemi di riscaldamento ad aria calda. È il metodo tradizionale… Ma ecco il problema: l’aria forzata si muove molto lentamente. In pratica, bisogna aspettare che l’aria si riscaldi, e poi ancora aspettare che quell’aria raggiunga i componenti da riscaldare. Questo significa perdere minuti preziosi.
Arriva l’irradiazione infrarossa
Il riscaldamento a onde infrarosse non ha bisogno dell’uso dell’aria: invia energia direttamente sulla superficie dei componenti da riscaldare. Immaginate la differenza tra stare in una stanza calda per riscaldarsi le mani, e tenere le mani proprio davanti a un fuoco. Ecco cosa succede con i carrelli utilizzati nelle sale pulite: il calore raggiunge immediatamente i componenti da riscaldare. Non si spreca energia per riscaldare tutta la stanza, solo per riscaldare pochi wafer.
Se il processo richiede una temperatura di 100°C, il riscaldamento a onde infrarosse permette di raggiungere tale temperatura in pochi secondi. In questo modo, il tempo di attesa diventa insignificante.
Come funziona in pratica
Per far funzionare questo sistema, inseriamo degli emettitori a onde infrarosse a breve o media lunghezza d’onda all’interno dello scaffale del carrello. Manteniamo alta la densità di potenza, in modo che l’intero sistema non occupi troppo spazio.
Un aspetto importante da considerare è che l’irradiazione infrarossa agisce molto rapidamente. Per questo motivo, è necessario utilizzare un sistema di controllo preciso, con sensori posizionati molto vicino ai componenti da riscaldare. Altrimenti, si rischia di superare la temperatura desiderata prima che il sistema se ne accorga.
Per quanto riguarda l’hardware, utilizziamo elementi racchiusi in quarzo: sono perfetti per le sale pulite, poiché non emettono particelle né gas nell’ambiente circostante.
I limiti
Tuttavia, l’irradiazione infrarossa non è una soluzione miracolosa per tutti i casi. Funziona soltanto in linea retta. Se il carrello è pieno di componenti, quelli situati davanti saranno riscaldati, mentre quelli al centro rimarranno freddi. Non basta semplicemente sostituire il ventilatore con una lampada: è necessario pianificare attentamente dove posizionare le lampade. A volte è necessario utilizzare riflettori per indirizzare il calore verso quelle zone “buie”. Altrimenti, alcuni wafer saranno perfettamente riscaldati, mentre altri resteranno freddi.