Mari kita bicarakan tentang proses pengeringan dan pematangan wafer menggunakan teknologi IR. Jika Anda bekerja di pabrik semikonduktor yang menggunakan bahan tanpa timbal, Anda pasti tahu bahwa proses pengeringan dan pematangan bisa menjadi masalah yang merepotkan. Itulah sebabnya kebanyakan orang beralih ke teknologi pengeringan menggunakan sinar inframerah (IR).
Bayangkan saja: oven konveksi mirip dengan alat pemanas ruangan—Anda perlu menghangatkan seluruh udara terlebih dahulu. Sedangkan teknologi IR lebih mirip dengan berada di bawah sinar matahari; energinya langsung sampai ke permukaan wafer. Tidak ada bahan kimia yang digunakan, dan tidak ada pemborosan energi berupa gas. Hanya panas yang langsung diterapkan pada wafer.
Bagaimana energi tersebut bergerak? Kami menggunakan emitor gelombang pendek dan gelombang sedang, karena energi tersebut dapat mencapai bagian-bagian tertentu pada wafer di mana fotoresist atau bahan perekat menyerap panas. Yang bagus adalah, panas tersebut tidak hanya berlama-lama di dalam ruangan, tetapi langsung berubah menjadi energi termal. Ini merupakan cara yang lebih efisien untuk memanaskan wafer. Anda tidak perlu menggunakan energi yang besar hanya untuk menghangatkan sebuah kotak baja raksasa, padahal yang perlu dipanaskan hanyalah wafer berukuran 300 mm saja.
Menyeimbangkan jarak dan densitas panas Di sinilah letak kesulitannya. Jarak antara lampu dan wafer menentukan densitas panas yang dihasilkan. Jika jaraknya terlalu dekat, tepi-tepi wafer akan terbakar, atau bahkan terjadi retakan akibat tekanan termal. Namun, jika jaraknya terlalu jauh, waktu pemrosesan akan menjadi lebih lama. Kami menghabiskan banyak waktu untuk menyesuaikan jarak fokal agar panas dapat tersebar merata di seluruh permukaan wafer. Karena solder tanpa timbal memiliki titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan solder berbasis timbal, maka diperlukan lampu berdaya tinggi agar suhu dapat naik dengan cepat.
Kelemahan teknologi ini Proses pematangan yang cepat memang bagus, tetapi hal ini memberikan beban yang besar pada peralatan yang digunakan. Anda tidak bisa sekadar menyambungkan mesin-mesin ini ke sumber listrik lalu melupakan mereka begitu saja. Densitas panas yang diperlukan untuk proses pematangan wafer sangat tinggi. Jika tidak ada sistem pendinginan yang memadai, reflektor lampu akan rusak, dan kabel-kabelnya juga akan rusak. Tanpa sistem pendinginan yang baik, lampu-lampu tersebut akan cepat rusak. Ini merupakan kompromi yang harus diterima. Anda mendapatkan manfaat berupa penghapusan emisi beracun dan penghematan biaya energi, tetapi sebagai imbalannya, Anda perlu memperhatikan sistem pendinginan dengan baik. Ini merupakan cara yang lebih baik dibandingkan menggunakan elemen pemanas konvensional.