¿Por qué reemplazamos el aire caliente por luz infrarroja en los hornos de sala limpia?
Cuando se trabaja con procesamiento de semiconductores, todo se reduce a una cosa: ¿cuánto tiempo se desperdicia? La mayoría de las personas están acostumbradas al uso de aire forzado para calentar los componentes. Pero aquí está el problema: la convección es lenta. En realidad, lo que se hace es calentar todo el aire presente en la habitación, y luego esperar a que esas moléculas transmitan el calor al componente a tratar. Es un proceso tedioso.
La luz infrarroja elimina esa necesidad. En lugar de calentar toda la habitación, transmite energía directamente al sustrato.
Acelerando el proceso
En un horno típico de sala limpia, hay que lidiar con este retraso térmico. Hay que esperar a que el aire alcance la temperatura adecuada, y luego esperar aún más a que ese calor penetre realmente en el componente. Es mucho tiempo perdido.
Los calentadores de luz infrarroja actúan de inmediato. Imagínese reducir un tiempo de tratamiento de 30 minutos a solo 5 minutos. Si se trata de una línea de producción de gran volumen, eso representa una gran ventaja. Se puede lograr mucho más en un día, sin necesidad de construir salas limpias más grandes.
El desafío
Ahora bien, no basta con simplemente reemplazar el ventilador por una lámpara de luz infrarroja. Hay que reconsiderar la carga térmica. Dado que la luz infrarroja está muy concentrada, es fácil crear puntos calientes si los reflectores no están ajustados correctamente. También se necesitan controladores PID que puedan manejar los cambios bruscos de temperatura.
A diferencia de los hornos de aire, que mantienen una temperatura constante, la luz infrarroja depende de la distancia entre el emisor y el sustrato. Si el emisor está demasiado cerca del wafer, este se dañará. Se necesita algo más de precisión, pero la recompensa vale la pena.
Manteniendo la limpieza
Lo mejor de todo: ya no hay turbulencias. Los ventiladores de alta velocidad generan partículas de polvo y residuos. La luz infrarroja, en cambio, funciona de manera estable. Esto significa que los filtros HEPA no tienen que trabajar tan duro. Se obtiene un entorno más silencioso y limpio, además de un proceso que avanza rápidamente. Si se quiere aumentar la capacidad de producción y reducir los tiempos de espera, esta es la solución.