Mengapa kita beralih dari penggunaan udara panas ke metode pemanasan inframerah dalam proses pembuatan semikonduktor
Coba pikirkan bagaimana cara kerja oven konveksi. Udara dipanaskan terlebih dahulu, lalu udara tersebut yang memanaskan wafer. Prosesnya sangat lambat. Dalam dunia manufaktur semikonduktor, keterlambatan ini sama saja dengan pemborosan uang.
Itulah mengapa kita berhenti menggunakan alat pemanas berupa blower yang berukuran besar, dan beralih ke metode pemanasan inframerah. Alih-alih memanaskan seluruh ruangan, energi pemanas dikirim langsung ke substratnya.
Waktu pun sangat penting
Proses pemanasan menggunakan konveksi sangat lambat. Anda harus menunggu beberapa menit agar suhu di dalam ruangan mencapai tingkat yang diinginkan. Dengan menggunakan lampu inframerah, proses pemanasan hanya membutuhkan beberapa detik saja.
Ini merupakan solusi yang sangat efisien. Karena tidak ada waktu yang terbuang untuk memanaskan udara di sekitar komponen yang akan diproses, maka waktu produksi menjadi lebih singkat. Anda dapat memproses lebih banyak wafer per jam, tanpa perlu membangun ruang kerja yang lebih besar.
Mendapatkan suhu yang tepat
Udara panas memiliki kecenderungan untuk menciptakan area yang panas di satu tempat dan dingin di tempat lain. Suhunya tidak akan pernah merata sepenuhnya.
Berbeda dengan inframerah. Kita dapat mengontrol penyebaran panas dengan lebih baik. Dengan menggunakan lampu yang memiliki panjang gelombang tertentu yang sesuai dengan jenis bahan yang digunakan, penyerapan panas akan lebih konsisten.
Kita menggunakan filamen halogen di dalam kemasan kuarsa untuk menciptakan densitas panas yang tinggi. Filamen ini mampu menghasilkan banyak energi dalam ruang yang kecil. Jika digabungkan dengan kontroler yang dapat mengatur suhu secara real-time, maka suhu dapat disesuaikan dengan mudah.
Kelemahan (karena memang selalu ada kelemahan)
Meskipun begitu, inframerah bukanlah solusi sempurna untuk segala masalah. Karena energi yang dihasilkan sangat tinggi, maka mudah sekali melebihi suhu yang diinginkan jika pengaturan PID-nya tidak tepat.
Anda juga perlu memperhatikan cara pelindungan dari panas tersebut. Jika reflektor tidak dipasang dengan benar, maka panas akan justru menghangatkan kerangka mesin daripada wafer itu sendiri. Selain itu, diperlukan sistem pendingin yang mampu menangani panas yang tinggi di sekitar lampu tersebut, agar komponen-komponen mesin tidak rusak.
Namun, bagi pabrik-pabrik yang ingin meninggalkan penggunaan oven konveksi tradisional, ini merupakan solusi yang paling baik. Dengan demikian, proses pemanasan tidak akan lagi menjadi hambatan dalam proses produksi.