Por que estamos passando para aquecedores de nanotubos de carbono na produção de semicondutores
Há muito tempo, dependemos de fornos de convecção e lâmpadas halógenas para secar e curar semicondutores. Eles funcionavam, é verdade. Mas são complexos de usar. Com a pressão por padrões de zero emissões e a tendência ao uso de materiais sem chumbo, o método tradicional já não é suficiente.
É por isso que passamos a usar aquecedores feitos com nanotubos de carbono. Em vez de desperdiçar energia aquecendo todo o ar ao redor, esses aquecedores enviam calor diretamente para onde é necessário. É mais eficiente, rápido e faz sentido.
O segredo por trás do calor
Funciona da seguinte maneira: uma corrente elétrica é enviada através de uma rede de nanotubos de carbono. Se você já usou filamentos metálicos, sabe que eles levam algum tempo para esquentar. Eles precisam aquecer todo o material primeiro. Os nanotubos de carbono não fazem isso. Eles reagem quase instantaneamente. Basta ligar o dispositivo e ele já está na temperatura necessária. Não há mais necessidade de esperar que o calor se espalhe, o que geralmente causa problemas na cura dos semicondutores.
Também utilizamos um sistema de filme fino, o que permite que o calor se espalhe uniformemente pelo wafer. Sem pontos quentes, sem deformação das camadas delicadas de silício. Além disso, como a energia é concentrada no espectro infravermelho, ela penetra diretamente no revestimento. O ar ao redor permanece relativamente frio.
Melhor para o planeta (e para sua conta de luz)
O processo tradicional de cura consome muita energia. Geralmente, é preciso manter o forno ligado por horas, só para mantê-lo pronto. Com a tecnologia de nanotubos de carbono, você pode ligar o dispositivo somente quando necessário. A diferença em termos de consumo de energia por wafer é enorme.
Além disso, como os padrões sem chumbo exigem uma temperatura específica – se for muito alta, o substrato se degrada; se for muito baixa, ocorrem falhas na soldagem – a precisão é essencial. Nós desenvolvemos esses dispositivos com circuitos de controle que reagem em milissegundos. Isso garante um nível de precisão que as lâmpadas halógenas simplesmente não conseguem alcançar.
Algumas coisas a considerar
Não se trata apenas de “ligar e usar”. Esses dispositivos geram uma grande quantidade de calor em um espaço pequeno. Você precisa garantir que o suporte do substrato consiga lidar com essa transferência rápida de energia. Se a correia transportadora se mover muito lentamente, as bordas dos wafers serão supercuradas. É preciso ajustar a velocidade da correia e a potência do dispositivo para que tudo funcione corretamente. Mas, uma vez que esse ajuste for feito, o processo fica bem mais eficiente.