Mengapa kita beralih ke metode pengeringan dengan sinar inframerah untuk chip tanpa timbal
Dunia semikonduktor akhirnya mulai meninggalkan penggunaan oven konvensional yang sudah ketinggalan zaman. Kebanyakan dari kita beralih ke metode pengeringan menggunakan sinar inframerah. Hal ini bukan hanya karena adanya aturan “ramah lingkungan” atau larangan penggunaan bahan berbasis timbal—meskipun itu juga merupakan alasan penting. Yang lebih penting adalah cara kerja panas tersebut.
Alih-alih menggunakan udara panas untuk menghangatkan suatu ruangan, metode sinar inframerah menggunakan radiasi elektromagnetik. Radiasi ini tidak mempengaruhi udara di sekitarnya; ia langsung menyerang permukaan objek yang akan dipanaskan.
Aspek energi
Coba bayangkan oven konvensional. Anda perlu menghangatkan seluruh bagian dalam oven, termasuk udara dan dindingnya. Ini merupakan pemborosan energi. Berbeda dengan metode sinar inframerah. Kita dapat menyesuaikan intensitas panas agar sesuai dengan rentang penyerapan panas oleh fotoresist atau wafer itu sendiri.
Metode ini jauh lebih efisien. Tidak perlu menggunakan elemen pemanas yang bekerja terus-menerus untuk menjaga suhu udara tetap tinggi. Dengan demikian, proses pemanasan berlangsung lebih cepat, sehingga biaya listrik pun menjadi lebih rendah, dan wafer bisa diproses lebih cepat.
Menjaga suhu yang tepat
Masalahnya adalah, solder dan fotoresist yang digunakan dalam proses produksi chip tanpa timbal sangat sensitif terhadap suhu. Jika suhu melebihi batas yang ditentukan, wafer akan rusak atau sirkuitnya akan rusak. Itu merupakan masalah besar.
Dengan metode sinar inframerah, kita dapat menggunakan sensor untuk memantau permukaan wafer secara real-time. Begitu suhu berubah, sensor akan memberi tahu kontroler daya untuk mengurangi intensitas cahaya yang digunakan. Tidak ada “keterlambatan termal” seperti pada oven konvensional, di mana udara masih panas meskipun mesin sudah dimatikan. Kontrolnya jauh lebih baik.
Pembersihan area produksi
Selain itu, fasilitas produksi menjadi lebih bersih. Tidak perlu lagi menggunakan saluran ventilasi yang besar serta alat penyerap zat berbahaya yang biasanya digunakan dalam sistem pemanas berkekuatan tinggi. Seluruh peralatan ini membutuhkan ruang yang lebih sedikit.
Namun, hal ini bukanlah solusi yang sempurna. Kita tetap perlu memperhatikan efek “sisi tepi”. Karena sinar inframerah hanya bekerja pada garis pandang yang lurus, maka bagian tepi wafer bisa menjadi lebih panas daripada bagian tengahnya, jika posisi lampu tidak disetel dengan tepat.
Kita perlu sangat berhati-hati dalam menentukan posisi lampu dan jaraknya dari permukaan wafer. Jika jaraknya tidak tepat, akan timbul titik-titik panas. Titik-titik panas ini dapat merusak seluruh wafer yang diproses.