Smettete di indovinare le temperature del wafer
Se state costruendo un impianto di produzione intelligente, è necessario abbandonare i vecchi termocoppie a contatto. Ormai non sono più adatti per questo scopo. Per i dispositivi utilizzati per il trattamento dei wafer, si preferiscono sensori a infrarossi ad alta velocità. Questi permettono di ottenere mappe termiche in tempo reale, senza dover toccare affatto il substrato.
Se volete che il “gemello digitale” del vostro wafer rifletta fedelmente ciò che accade nel mondo reale, avete bisogno di un flusso costante di dati ad alta frequenza. La sola soluzione è l’uso di sensori a contatto zero.
I dettagli tecnici legati ai sensori a infrarossi
Tutto dipende dalla Legge di Planck: in pratica, i sensori a infrarossi convertono le radiazioni infrarosse in valori di temperatura. Tuttavia, è importante impostare correttamente i parametri legati all’emissività del silicio o del GaAs. Altrimenti, i dati ottenuti saranno inutilizzabili.
Per evitare problemi, utilizziamo tecnologie di tipo pirometrico a banda stretta. Queste tecnologie filtrano il rumore generato dagli elementi di riscaldamento, permettendo così al sensore di concentrarsi sul wafer e non sulla parete del forno.
Come rendere i dati davvero utili
Si tratta di sensori sofisticati, progettati per fornire segnali digitali direttamente al sistema PLC o SCADA. In questo modo è possibile ottenere un controllo preciso della temperatura. Se si verifica una zona troppo calda, è possibile regolare l’intensità del riscaldamento in pochi millisecondi. È molto veloce.
Un’ultima cosa da tenere a mente: una quantità così elevata di dati può sovraccaricare una rete debole. Assicuratevi quindi di utilizzare un bus di campo ad alta larghezza di banda, altrimenti dovrete affrontare ritardi nei tempi di trasmissione dei dati.
I compromessi (perché nulla è perfetto)
I vantaggi sono enormi: nessuna contaminazione dei sensori, nessuna rottura accidentale del wafer. Il tasso di produzione migliorerà notevolmente.
Tuttavia, ci sono alcune cose da considerare. I sensori a infrarossi richiedono una linea di vista libera. Se lo strumento utilizzato ha una forma particolare o è protetto da barriere interne, potrebbero esserci punti ciechi. È quindi necessario progettare attentamente la posizione dei sensori durante la fase di progettazione.
Inoltre, se il vetro utilizzato per i sensori si oscura a causa dei prodotti di scarto del processo, i dati raccolti diventeranno imprecisi. È quindi necessario implementare cicli di pulizia o utilizzare gas per mantenere le lenti dei sensori pulite.