Por que estamos abandonando os fornos antigos em favor do curado por radiação infravermelha
Por muito tempo, a fabricação de semicondutores dependeu daqueles fornos convencionais. Mas, honestamente, eles estão se tornando algo obsoleto. Agora, estamos migrando para o uso da radiação infravermelha para o processo de cura, principalmente porque ela permite atingir as condições ideais de cura, sem o uso de substâncias tóxicas ou estabilizantes à base de chumbo, que são tão desejados atualmente.
Em vez de simplesmente expor o wafer ao ar quente, a radiação infravermelha utiliza radiação eletromagnética para atingir diretamente a superfície do wafer. Não há necessidade de intermediários.
Levando o calor até onde é realmente necessário
Pense em como funciona um forno convencional: você aquece o ar, e depois o ar aquece o wafer. Isso é um desperdício de energia. A radiação infravermelha funciona de maneira diferente: ela ignora todo esse processo e atinge diretamente a camada de fotoresist ou solvente, provocando uma reação imediata. O melhor de tudo é que não precisamos mais usar aqueles catalisadores tóxicos e estabilizantes à base de chumbo, que eram comuns no passado.
Geralmente, usamos radiação infravermelha de onda curta para este propósito. Ela gera muito mais calor. Como o calor é aplicado de forma rápida e intensa, o wafer passa menos tempo na zona de aquecimento. Menos tempo sob a lâmpada significa custos energéticos menores. É simples assim.
Os desafios técnicos
Mas não basta simplesmente substituir o antigo aquecedor por uma lâmpada infravermelha. As lâmpadas infravermelhas geram uma quantidade enorme de calor. Se o chassi do equipamento não for adequado, os sensores e componentes eletrônicos podem ser danificados. É preciso ter um sistema de resfriamento eficaz para evitar danos aos demais componentes.
Além disso, existe o problema do “cura excessiva”. Se a correia transportadora se mover muito devagar, os wafers finos podem se deformar. É preciso ajustar a potência da lâmpada e a velocidade da correia transportadora até que o perfil térmico fique ideal.
Protegendo o planeta
O ponto positivo da radiação infravermelha é que ela não libera gases resultantes da combustão. Não há emissões de VOCs provenientes do elemento aquecedor. Ao reduzir o tempo de secagem de minutos para segundos, reduzimos também nossa pegada de carbono. É uma ótima maneira de substituir aqueles antigos sistemas de aquecimento ineficientes, que consomem muita energia e transformam as salas limpas em “saunas”.