Smettete di indovinare le temperature della wafer
Se state costruendo una fabbrica intelligente, la prima cosa da fare è abbandonare l’uso dei termocoppie a contatto. Sono semplicemente troppo lente. Inoltre, l’ultima cosa che si vuole è rischiare di contaminare la wafer a causa del contatto con i sensori stessi.
Ecco perché preferiamo utilizzare sistemi a infrarossi ad alta efficienza. Questi sistemi non entrano in contatto con la superficie della wafer, funzionano in tempo reale e forniscono i dati necessari per mantenere sincronizzati i “digital twin” delle wafer.
I problemi legati all’uso degli IR
I dispositivi utilizzati per il controllo delle temperature delle wafer si muovono molto velocemente: parliamo di millisecondi. I nostri sensori a infrarossi rilevano la radiazione elettromagnetica emessa dalla wafer, ma non è semplice utilizzarli in modo efficace.
I semiconduttori sono estremamente sensibili: a seconda dei livelli di dopaggio o dei rivestimenti utilizzati, l’emissività cambia. Se si utilizza un valore standard di 0,95, le letture delle temperature saranno errate. In questo settore, anche un piccolo errore può causare gravi problemi. Utilizziamo quindi meccanismi di compensazione per assicurarci che i dati siano precisi.
Come far arrivare i dati al sistema
Una fabbrica intelligente è inutile se i dati vengono trattenuti in qualche “ostacolo” nel flusso di informazioni. Abbiamo abbandonato quei vecchi sistemi analogici basati su segnali 4-20mA: sono ormai obsoleti.
Invece, utilizziamo interfacce digitali che trasmettono direttamente i dati sui PLC o sul MES. In questo modo è possibile monitorare la uniformità termica della wafer mentre questa viene lavorata. Se compare una zona particolarmente calda, è possibile intervenire prontamente per evitare danni alla wafer.
Alcuni aspetti da considerare
Non tutto è semplice, però. La rilevazione termica ad alta velocità genera una grande quantità di dati. Se la larghezza di banda della rete non è sufficiente, si verificano ritardi. I dati forniti in tempo reale, con un ritardo di tre secondi, non possono essere considerati veri dati in tempo reale: sono soltanto informazioni storiche.
Inoltre, bisogna fare attenzione all’ambiente circostante: i sensori a infrarossi possono essere influenzati dai riflessi prodotti dalle pareti di quarzo presenti all’interno dello strumento. Di solito proteggiamo il campo visivo del sensore: è una soluzione semplice, ma garantisce che i dati raccolti riguardino effettivamente la wafer e non solo l’interno della camera di lavorazione.