Ajustando a temperatura na fábrica de semicondutores
Se você está tentando criar uma fábrica “inteligente”, perceberá rapidamente que a automação não é o maior desafio. O verdadeiro problema são os dados. É preciso ter um sistema que possa fornecer informações em tempo real. Em nossas instalações de aquecimento para semicondutores, deixamos de apostar no palpite e passamos a usar sistemas infravermelhos de alta densidade, combinados com termopares de precisão. Essa é a única maneira de se livrar das verificações manuais tediosas e digitalizar realmente o processo de produção.
Por que utilizamos sistemas infravermelhos?
Os sistemas infravermelhos são excelentes porque não precisam entrar em contato com nada para informar o que está acontecendo. Eles funcionam de forma instantânea. Os aquecedores tradicionais são lentos – eles dependem da condução de calor, o que leva muito tempo. Já os sistemas infravermelhos atingem a superfície do wafer e fornecem a resposta imediatamente.
Integramos esses sistemas ao layout da fábrica para garantir que o calor seja distribuído uniformemente por todo o substrato. Caso haja pontos quentes, todo um lote de wafers será estragado. Isso é um pesadelo que ninguém quer enfrentar.
Os limites dos termopares
Os sistemas infravermelhos fornecem uma visão geral, mas os termopares oferecem informações mais precisas. Eles indicam exatamente o que está acontecendo em um determinado ponto de contato.
O problema é a especificação dos sensores. É preciso usar sensores com baixa massa térmica. Se o Termopar for muito grande, ele vai demorar a responder. E quando o sensor demora a responder, o controlador PID ultrapassa a temperatura desejada. É um ciclo frustrante que prejudica a precisão do processo.
Tornando tudo digital (e os problemas que isso acarreta)
Para transformar tudo isso em um sistema de monitoramento, utilizamos conversores digitais. Isso nos permite ter uma “versão digital” do processo de aquecimento. Funciona como mágica quando funciona bem.
Mas há um problema: a amostragem de alta frequência atrai ruídos elétricos. Se você não prestar atenção aos cabos e colocar os terminais dos termopares perto das linhas de alimentação de alta tensão, seus dados ficarão cheios de interferências. É preciso usar cabos blindados e garantir que a conexão esteja perfeita para manter o sinal limpo. Caso contrário, sua fábrica “inteligente” acaba sendo apenas um sistema que faz suposições.