¿Por qué dejamos de usar aire caliente y pasamos al calentamiento por infrarrojos en las fábricas de semiconductores?
Si has estado trabajando en el procesamiento de semiconductores, sabes bien cómo funciona el sistema de aire caliente tradicional. Básicamente, se calienta una gran bolsa de aire con la esperanza de que ese calor se transfiera eficazmente a la oblea. Pero hay un retraso en este proceso. Es como tratar de calentar una habitación con un calentador de ambiente: el aire debe calentarse primero antes de que lo haga el objeto que se quiere calentar.
El calentamiento por infrarrojos elimina ese intermediario. La energía se envía directamente al sustrato, sin necesidad de esperar a que el aire se caliente.
El tiempo es oro
El mayor problema con el aire caliente es la espera. Se pasan minutos, a veces incluso más tiempo, esperando a que la cámara alcance la temperatura deseada. Es un proceso lento.
Las lámparas de infrarrojos, en cambio, funcionan de forma instantánea. Basta con presionar el interruptor para que se alcance la temperatura deseada en cuestión de segundos.
Cuando se trata de fábricas que procesan grandes cantidades de productos, esto representa una gran ventaja. Ahorrar solo 30 segundos en cada ciclo de calentamiento puede no parecer mucho, pero si lo multiplicamos por miles de lotes, se trata de una gran cantidad de tiempo ahorrado.
Calentar exactamente donde se necesita
Todos hemos tenido problemas con esos “puntos fríos” en las obleas de 300 mm. Con el aire caliente, es necesario diseñar sistemas de circulación de aire muy complejos para evitar que los bordes de la oblea no se calienten tanto como el centro.
Con el calentamiento por infrarrojos, podemos colocar las lámparas en posiciones específicas para obtener un control preciso de la distribución del calor. Esto nos permite tener un mejor control sobre la distribución térmica, sin necesidad de mover grandes cantidades de aire.
Además, los equipos son más pequeños. Se pueden eliminar esos sopladores enormes y conductos complejos, lo que significa que se puede recuperar algo de espacio en la sala limpia.
Las desventajas (porque siempre hay alguna)
El calentamiento por infrarrojos no es la solución mágica para todo. Dado que el calor está muy concentrado, es fácil dañar la superficie de la oblea si los controladores PID no están ajustados correctamente. Se necesitan pirómetros de respuesta rápida para evitar que la temperatura supere los límites adecuados.
También hay que tener en cuenta el consumo eléctrico: estas lámparas consumen mucha corriente en cuanto se encienden. Si el panel eléctrico está algo obsoleto o no cumple con las especificaciones requeridas, es posible que se disparen los disyuntores antes de lograr el resultado deseado.