Waarom we overstappen op IR-gelijking in de waferfabrieken
Laten we eerlijk zijn: ouderwetse convectieovens zijn een last. Ze zijn traag, ze maken gebruik van schadelijke chemicaliën en ze verwarmen eigenlijk alleen maar een enorme hoeveelheid lucht. We gaan hiermee stoppen en kiezen in plaats daarvan voor IR-gelijking.
Wat is het grote verschil? IR let helemaal niet op de lucht. Het straalt rechtstreeks op het materiaal. Daarom wordt dit gezien als de beste manier om echt leidvrij en milieuvriendelijk te werken.
Het stoppen van energieverlies
Stel je eens voor dat je een traditionele ovende gebruikt. Je moet veel geld uitgeven om de lucht in de ruimte op temperatuur te brengen. Dat is verspilling.
Met IR gebruiken we sensoren en emitters om het elektromagnetische spectrum rechtstreeks op het oppervlak van de wafer te sturen. Omdat we het doelwit richten op de wafer zelf en niet op de ruimte, hoeven we geen oplossingen te gebruiken die op oplosmiddelen zijn gebaseerd – oplossingen die vol zitten met lood en andere stoffen die je echt niet wilt inademen.
Je energieverbruik blijft dus laag. Omdat de warmte niet alleen in de lucht hangt, hoeft het HVAC-systeem niet extra hard te werken om alles weer af te koelen. Het is gewoon schoner.
De uitdagingen bij het werken zonder lood
Als je werkt met leidvrije lassen of polymeren, weet je wat de uitdagingen zijn. Je hebt een zeer precies en snel hitteprofiel nodig. Als je te langzaam opwarmt, ontstaan er intermetallische verbindingen, waardoor de verbindingen beschadigd raken.
IR maakt het mogelijk om de gewenste temperatuur binnen enkele seconden te bereiken.
Maar je kunt het niet zomaar ‘instellen en vergeten’. We gebruiken precisiesensoren om de wafer in real-time in de gaten te houden. Het is een gesloten systeem dat voorkomt dat dingen oververhit raken. Als je sensoren niet goed werken, kan de wafer beschadigen. Je hebt hoge precisiepyrometrie nodig om alles binnen een marge van ±1°C te houden. Het is een moeilijke taak, maar het is de enige manier om het te doen.
Het nadeel
IR is snel, maar het is geen magie.
Het grootste probleem is de ‘randeffect’. Omdat de wafer rond is, worden de randen sneller opgewarmd dan het midden. Dat is frustrerend.
Om dit op te lossen, moeten we de emitters ajusteren of speciale reflectoren gebruiken om de hitteverdeling in balans te brengen. Als je dit overslaat, zal de gelijking ongelijkmatig zijn, en dat is een probleem dat je niet wilt hebben.