Pare de desperdiçar energia: uma maneira melhor de aquecer as wafers
No processo de processamento de wafers, o desperdício de energia é basicamente um defeito de design. Ao criar esses aquecedores, não estamos apenas buscando “calor bruto”. O importante é direcionar esses fótons exatamente para onde são necessários: na superfície da wafer.
O problema é que as lâmpadas de quartzo convencionais emitem energia em todas as direções. Se não houver um sistema para refletir essa energia, metade dela acaba se perdendo dentro do próprio equipamento. É um desperdício.
O segredo eficaz
Para resolver isso, usamos camadas refletivas revestidas de ouro. Por que ouro? Porque ele consegue refletir a radiação infravermelha muito melhor do que o alumínio ou o aço polido. Ao adicionar uma fina camada de ouro ao refletor, conseguimos direcionar a radiação infravermelha de volta para o substrato. Isso permite que mais calor atinja a wafer, sem a necessidade de aumentar a potência do equipamento. Em outras palavras, transformamos uma fonte de calor dispersa em um feixe direcionado.
Os desafios e como resolvê-los
Mais refletividade significa maior densidade de calor. Se você usar potências máximas em um sistema revestido de ouro, a temperatura da wafer aumentará rapidamente. É aí que as coisas ficam complicadas. É preciso garantir que os controladores PID e os sistemas de refrigeração estejam aptos para lidar com essa situação. Se o sistema de refrigeração for insuficiente, a temperatura da wafer pode superar o valor desejado durante o processo de aquecimento. Eu vejo isso o tempo todo: engenheiros trocam os refletores por aqueles revestidos de ouro, mas esquecem de ajustar as taxas de aquecimento.
Garantindo durabilidade
Os cabos também precisam resistir ao calor. Utilizamos cabos revestidos de Teflon, pois eles não derretem nem liberam gases quando o equipamento fica muito quente. Isso mantém tudo estável.
O resultado é um substituto ideal, capaz de lidar com o calor e proporcionar um perfil térmico mais uniforme. Não há mais pontos frios incômodos. O processamento fica consistente em toda a superfície de 300 mm da wafer.