Proč přecházíme na zasychání pomocí infračerveného záření u čipů bez olova
Trend směrem k „zeleným“ a bezolovnatým výrobním procesům v polovodičovém průmyslu není jen dočasným trendem – je to směr, kterým se průmysl ubírá. Dlouho jsme spoléhali na konvekční pece. Ale upřímně řečeno? Zahřívání obrovské množství vzduchu jen proto, abychom vysušili wafer, je plýtvání energií. Je to pomalé, spotřebovává hodně energie a navíc dochází k rozptylování částic ve vzduchu po celé pracovní oblasti.
Proto jsme přešli na zasychání pomocí infračerveného záření. Místo zahřívání celé místnosti posílá infračervené záření energii přímo na wafer. Bez prostředníků. Bez ohřátého vzduchu. Jen přímé záření.
Jak to vlastně funguje
Představte si to takto: Infračervené lampy jsou nastaveny tak, aby „mluvily stejným jazykem“ jako fotoresistent nebo látky používané k sušení. Když světlo dopadne na povrch, okamžitě je pohlceno. Není potřeba čekat, až se místnost ohřeje. Stačí nastavit spínač a máte teplotu. To je obrovská výhoda – umožňuje nám totiž odstranit ty staré, těžké stabilizátory na bázi olova, které byly potřebné k tomu, aby konvekční pece mohly fungovat při vysokých teplotách.
Používáme konkrétně krátkovlnné infračervené záření. To proniká hlouběji do materiálu a zasahuje ho silněji. Povrchové vrstvy se tak vysuší velmi rychle, což znamená, že silikonový substrát nemusí být pod teplem tak dlouho. Váš „termální rozpočet“ zůstává nízký a vaše wafery zůstávají v pořádku.
Nevýhody (protože nic není dokonalé)
Samozřejmě, nejde o žádné kouzlo. Když soustředíte tolik energie na jeden bod, vaše senzory musí být opravdu precizní. Pokud nejsou senzory nastaveny na přesnou vlnovou délku lampy, můžete překročit stanovený limit. Může dojít k popálení okrajů waferu, pokud nebudete opatrní. Trik spočívá v vyvážení výkonu lampy pomocí pevné zpětnovazební smyčky, aby teplota zůstala přesně tam, kde má být.
Čistší továrna
Nejlepší na tom je, že infračervené systémy prostě… čistí prostředí. Nemáte tu zbytky spálenin ani proudy vzduchu plné chemikálií. Pro inženýry to znamená skutečný sen. Stroje jsou menší a můžete se zbavit spousty nadbytečných potrubí. Tyto systémy se dokonce vejдou do prostoru, kde dříve byly staré termální tunely, což pomáhá továrně dosáhnout cílů v oblasti uhlíkové neutrality, aniž by došlo ke zpomalení výroby.