Stop met raden naar de temperatuur van je wafers
Als je een slimme productiefaciliteit wilt opzetten, moet je de oude contactthermocoupons vervangen. Die werken niet meer goed genoeg. Voor het meten van de temperatuur van wafers maken we nu gebruik van hoge-snelheidsinfraroodsenoren. Hierdoor kunnen we in real-time temperatuurgegevens verzamelen, zonder de ondergrond aan te raken.
Als je wilt dat je digitale ‘twin’ overeenkomt met wat er in de echte wereld gebeurt, heb je een constante stroom aan hoogfrequente gegevens nodig. Contactloos meten is de enige manier om dit te bereiken.
De details van infraroodmeting
Het komt allemaal neer op Plancks wet – oftewel om infraroodstraling om te zetten in temperatuurwaarden. Maar hier is het probleem: je moet de emissiviteitsinstellingen goed instellen voor silicium of GaAs. Als deze instellingen verkeerd zijn, zijn de gegevens nutteloos.
Om alles schoon te houden, gebruiken we narrow-band pyrometrie. Hierdoor wordt het lawaai van de verwarmingsonderdelen gefilterd, zodat de sensor zich kan concentreren op de wafel, en niet op de muur van de oven.
Het maken van bruikbare gegevens
Dit zijn geen gewone meters die op een plank staan. We ontwerpen deze sensoren zodat ze ruwe digitale signalen rechtstreeks naar je PLC- of SCADA-systeem kunnen sturen.
Hier wordt het leuk: je hebt dan een gesloten PID-regeling. Als er een hete plek ontstaat, kun je de stroom in milliseconden aanpassen. Dat is snel. Heel snel.
Let wel: zoveel gegevens kunnen een zwak netwerk overbelasten. Zorg ervoor dat je een netwerk met hoge bandbreedte hebt, anders krijg je problemen met vertragingen.
De nadelen (want niets is perfect)
De voordelen zijn enorm: geen besmetting van de sensoren meer, geen onbedoelde beschadiging van de wafels meer. Je opbrengst zal er wel bij profiteren.
Er zijn echter ook enkele nadelen. Infraroodmeting vereist een duidelijke zichtlijn. Als je apparaat een vreemde vorm heeft of interne bescherming heeft, zul je ‘blinde vlekken’ hebben. Je moet goed nadenken over waar je de sensoren plaatst tijdens het ontwerpproces.
En dan is er nog het glas. Als het glas door procesafval troebel wordt, gaan de metingen verkeerd. Je moet dan een reinigingscyclus inbouwen of een gas gebruiken om de optica helder te houden.