Por qué estamos abandonando el uso de aire caliente en el procesamiento de semiconductores
Si alguna vez ha dedicado tiempo a actualizar los equipos necesarios para trabajar en salas limpias, seguramente conoce bien los problemas que implica el proceso de calentamiento del aire. Es una etapa del proceso que siempre parece tardar demasiado.
La mayoría de las fábricas tradicionales siguen utilizando sistemas de circulación de aire caliente. El problema es que se trata de un proceso en dos pasos: primero se calienta el aire, y luego se espera que ese calor llegue al sustrato. Es lento y poco eficiente. Además, es frustrante cuando se intenta cumplir con plazos estrictos.
Por eso, muchos de nosotros estamos pasando al uso de calefacción por radiación infrarroja de onda corta. De esta manera, se elimina la necesidad de utilizar aire caliente.
Dejen de calentar el aire
Piénsenlo de esta manera: el aire caliente depende de la convección, lo cual significa esperar a que el aire se caliente lo suficiente para llegar al sustrato. La radiación infrarroja, en cambio, no depende del aire. Utiliza radiación electromagnética para enviar energía directamente al material. Así, no se pierde tiempo calentando toda la sala; solo se calienta la parte específica que se desea tratar. El tiempo necesario para alcanzar la temperatura deseada prácticamente desaparece.
Más wafers, menos espacio ocupado
Al utilizar la radiación infrarroja, la zona de calentamiento puede ser mucho más pequeña. Dado que el calor está muy concentrado, no es necesario contar con grandes cámaras de convección para mantener la temperatura estable. Esto libera una cantidad sorprendente de espacio en el taller.
Pero la verdadera ventaja es la velocidad. Imagine que un ciclo de cocción que antes duraba 10 minutos ahora dura solo 2 minutos. De este modo, se pueden procesar muchas más wafers por hora, sin necesidad de comprar e instalar nuevos equipos.
La realidad
Ahora bien, la radiación infrarroja no es una solución mágica. Tiene sus limitaciones. Como el calor es muy direccional, puede haber situaciones en las que los rayos infrarrojos no lleguen a todos los puntos del sustrato. En esos casos, todavía será necesario utilizar algo de convección para complementar el proceso.
Y una advertencia: esas lámparas de alta potencia se calientan mucho en sus terminales. Si las utilizan las 24 horas del día, no deben descuidar los cables o los ventiladores de refrigeración. De lo contrario, podrían tener problemas con conectores dañados y tiempos de inactividad innecesarios.