¿Por qué dejamos atrás los hornos de aire caliente en el procesamiento de semiconductores y optamos por la calefacción por infrarrojos?
Imagínese cómo funciona un horno de convección: se calienta el aire, y este a su vez calienta la oblea. Es un proceso lento. En el mundo del procesamiento avanzado, ese retraso representa simplemente una pérdida de dinero.
Por eso hemos dejado de depender de esos equipos voluminosos y hemos pasado a utilizar la calefacción por infrarrojos. En lugar de calentar toda la habitación, dirigimos la energía directamente hacia el sustrato.
El tiempo es oro
La convección es demasiado lenta. Uno tiene que esperar minutos hasta que la cámara alcance la temperatura adecuada. Con las lámparas de infrarrojos, se logra alcanzar esa temperatura en cuestión de segundos. Es casi instantáneo. Al no perder tiempo calentando el aire alrededor de la pieza, los tiempos de procesamiento disminuyen drásticamente. Se pueden procesar más obleas por hora, sin necesidad de construir salas limpias más grandes.
Lograr la temperatura perfecta
El aire caliente tiende a ser irregular: hay zonas calientes y zonas frías; nunca es uniforme.
Con la calefacción por infrarrojos, podemos controlar mejor la distribución del calor. Al utilizar lámparas con longitudes de onda específicas que se adaptan a los materiales utilizados, la absorción de calor es mucho más uniforme.
Utilizamos filamentos halógenos dentro de envolturas de cuarzo para lograr esa densidad de calor. Estos filamentos generan mucha energía en un espacio muy pequeño. Cuando se combinan con controladores que permiten ajustar la temperatura en tiempo real, se puede lograr un control preciso de la temperatura.
Los inconvenientes (porque siempre los hay)
Claro, la calefacción por infrarrojos no es la solución mágica para todo. Dado que la energía emitida es muy intensa, es fácil superar la temperatura deseada si el sistema de control no está bien ajustado.
También es necesario tener cuidado con la protección contra el calor. Si los reflectores no están correctamente configurados, el calor se concentrará en el marco de la máquina en lugar de en la oblea. Además, se necesita un sistema de refrigeración capaz de manejar el intenso calor que se genera cerca de las lámparas; de lo contrario, los componentes pueden dañarse.
Aun así, para cualquier taller que quiera dejar atrás esos antiguos hornos de convección, esta es la mejor opción. De esta manera, el proceso de calentamiento deja de ser un obstáculo en el flujo de trabajo.