Come risolvere il problema della “parete calda” nelle fasi di lavaggio dei semiconduttori
Se avete mai lavorato nel settore della lavorazione dei semiconduttori, conoscete bene i problemi legati a questo processo. È necessario riscaldare il wafer durante la fase di lavaggio, ma non si vuole che la struttura dell’attrezzatura diventi una sorta di forno.
I tradizionali riscaldatori a radiazione funzionano come delle lampadine: emettono calore ovunque. Di conseguenza, le pareti interne dell’attrezzatura diventano estremamente calde. Si tratta di uno spreco di energia; inoltre, rappresenta un pericolo per chi lavora vicino alle macchine.
Abbiamo trovato un modo migliore: le lampade a infrarossi direzionali.
Come funzionano realmente
La maggior parte delle lampade a infrarossi emette radiazioni in modo uniforme su 360 gradi. Noi invece vogliamo che il calore venga concentrato esattamente sulla superficie del wafer. Per farlo, utilizziamo emettitori a onde corte abbinati a riflettori specializzati.
Le onde corte a infrarossi sono ottime perché permettono al calore di raggiungere direttamente la superficie del wafer. Concentrando il calore in quel punto, si ottiene il livello di temperatura desiderato, mentre la struttura dell’attrezzatura rimane fresca al tatto.
Come gestire i problemi legati all’umidità
Le fasi di lavaggio prevedono inevitabilmente l’uso di acqua. L’acqua e l’elettricità non vanno d’accordo… Per evitare cortocircuiti, utilizziamo guarnizioni impermeabili sui contatti elettrici. Senza queste guarnizioni, l’umidità danneggerebbe i terminali e causerebbe malfunzionamenti. Inoltre, tutto viene avvolto in involucri di quarzo: questi materiali sono resistenti ai vapori chimici e agli spruzzi d’acqua.
I problemi legati alla precisione
Non è tutto così semplice. Poiché il calore viene concentrato in un unico punto, è fondamentale avere grande precisione. Se la lampada non è posizionata correttamente, si creano zone troppo calde sul wafer. Un altro problema è rappresentato dal fatto che, mentre le pareti rimangono fredde, la lampada stessa diventa estremamente calda. Non si può trascurare questo aspetto. Se i ventilatori o i sistemi di raffreddamento non funzionano correttamente, la lampada si distruggerà molto prima del previsto.
La soluzione migliore è collegare queste lampade a un controller PID. Questo sistema permette di mantenere la temperatura sotto controllo. I wafer mantengono quindi una temperatura costante, l’attrezzatura rimane fresca e gli operatori possono lavorare senza problemi.