Controlar el calor en una fábrica inteligente
Construir una fábrica inteligente no significa simplemente colocar varios sensores en las herramientas y esperar lo mejor. Se trata, en realidad, de cambiar la forma en que se aborda el problema del calor.
Para el procesamiento de obleas, hemos pasado a utilizar sistemas infrarrojos sin contacto. La ventaja de estos sistemas es que no tienen contacto directo con la oblea. Al no haber contacto, no hay riesgo de contaminación. Además, no hay que preocuparse por que los sensores actúen como disipadores de calor y afecten las lecturas. Simplemente, los sensores supervisan la situación desde la distancia.
Mapeo digital del calor
Así es como funciona en la práctica: el sistema infrarrojo detecta la radiación que emana de la superficie de la oblea. En un entorno moderno, esa energía térmica se convierte en un flujo de datos que el sistema PLC o SCADA puede interpretar. Todo esto ocurre muy rápidamente, en cuestión de milisegundos. Se puede detectar un “punto caliente” en una oblea de 300 mm casi al instante. Si se aumenta demasiado el calor, se notará inmediatamente ese cambio en la temperatura. Eso nos da la oportunidad de ajustar la alimentación eléctrica y equilibrar el perfil térmico antes de que la oblea se deforme. Eso es una gran ventaja.
Cierre del ciclo de control
Una fábrica inteligente funciona gracias al control en bucle cerrado. Los sensores infrarrojos se conectan directamente a la lógica de control de las herramientas. El sistema verifica la temperatura de la superficie, la compara con el valor deseado y ajusta automáticamente la potencia del calentador. Ya no hay necesidad de adivinar. Se obtiene así un modelo digital completo del proceso térmico, lo que significa que cada oblea cuenta con su propio mapa térmico listo para cuando lleguen los auditores de calidad.
Las desventajas (porque nada es perfecto)
La precisión también conlleva algunas dificultades. Los sensores infrarrojos son sensibles a la emisividad. Si se cambia el recubrimiento de la oblea o se sustituyen los materiales, esos valores de emisividad cambian. Si no se recalibran los sensores, se comenzarán a observar temperaturas ficticias que en realidad no existen.
Además, el vidrio óptico que separa el Sensor de la oblea debe mantenerse impecable. Si se acumulan residuos en ese vidrio, se bloqueará la señal. Los datos serán incorrectos, y habrá que empezar todo de nuevo.