Nelle fabbriche di produzione di semiconduttori, la temperatura non è qualcosa che si può regolare semplicemente girando un interruttore: è invece un parametro fondamentale da rispettare rigorosamente. Una variazione di 0,5°C può influenzare lo spessore dei componenti prodotti. Anche una singola particella proveniente dai sistemi di riscaldamento può danneggiare i componenti stessi. Nei macchinari per la produzione di semiconduttori, il sistema termico determina direttamente il tasso di produzione, il tempo di funzionamento e il costo per wafer.
Progettiamo i sistemi termici tenendo conto delle esigenze del processo, e non soltanto delle caratteristiche dei pannelli utilizzati. L’obiettivo è raggiungere una uniformità della temperatura a livello del wafer di ±0,1°C. Per questo utilizziamo sistemi di riscaldamento a raggi infrarossi, vetri di quarzo e sistemi di termometria a circuito chiuso che permettono di controllare la temperatura sulla superficie del wafer, e non all’interno del materiale stesso.
I sistemi operano in ambienti puliti di classe 1–100, con un livello di generazione di particelle pari a zero, grazie al monitoraggio continuo. Ogni fase di riscaldamento – sia quella leggera per eliminare i solventi, sia quella intensiva per garantire una buona adesione dei materiali – avviene entro limiti termici precisi. La affidabilità del sistema è garantita da sensori redundanti e da una struttura termica in grado di mantenere la temperatura desiderata anche di fronte a fluttuazioni di tensione o variazioni ambientali.
Nei sistemi di litografia è necessaria una precisione termica elevata, indipendentemente dalle attrezzature utilizzate. Il nostro sistema garantisce profili di riscaldamento omogenei, riducendo così le variazioni nelle caratteristiche dei componenti prodotti. Ciò significa meno lavori di revisione, meno scarti e una produzione più stabile.
L’uso energetico diminuisce grazie al fatto che i raggi infrarossi riscaldano direttamente il materiale, con tempi di riscaldamento rapidi e con un consumo energetico minimo. Nelle fabbriche che producono diversi tipi di semiconduttori, la stessa piattaforma può essere utilizzata per diversi tipi di wafer e varianti di produzione, senza alcuna modifica, il che semplifica la gestione delle parti di ricambio lungo tutta la catena di approvvigionamento.
L’integrazione dei sistemi termici non è semplice: l’unità richiede un’alimentazione elettrica dedicata, cavi privi di interferenze elettriche e sistemi di aspirazione adeguati per mantenere l’ambiente pulito. È importante pianificare un periodo di collaudo breve, per poter regolare correttamente i sensori di temperatura in base alle specifiche di produzione.
Una volta installato il sistema, i vantaggi sono evidenti: si ottiene un controllo preciso della temperatura, con minori fluttuazioni e una maggiore affidabilità del processo di produzione.