Infrarrojos versus aire caliente: Deje de esperar a que las obleas se calienten
Todavía veo muchas líneas de producción de semiconductores que dependen del uso de aire caliente para calentar las obleas. Es un método anticuado, y, honestamente, es muy lento.
El problema es la demora en el calentamiento. El aire es pésimo para transmitir calor. Acabas pasando mucho tiempo esperando a que la cámara se caliente y las obleas alcancen la temperatura deseada. Es como esperar a que se seque la pintura, mientras el tiempo de producción sigue pasando.
El verdadero costo de esperar
La calefacción por infrarrojos elimina ese obstáculo. En lugar de calentar un volumen enorme de aire para transferir el calor al silicio, los rayos infrarrojos transfieren la energía directamente a las obleas. Esto ocurre a la velocidad de la luz.
Cuando se está en pleno proceso de producción, esto es una gran ventaja: los tiempos de calentamiento pasan de minutos a segundos. Ya no hay que lidiar con el “peso térmico” de grandes volúmenes de aire. Eso significa que el costo por lote disminuye, y se pueden procesar más obleas en cada turno.
Pero no es todo magia
Aunque la calefacción por infrarrojos es muy eficaz, no es la solución perfecta para todo. Puede causar puntos calientes si las lámparas no están colocadas correctamente. Hay que tener mucho cuidado con la geometría: la ubicación y la distancia de las lámparas son cruciales. Si se hace mal, existe el riesgo de que las obleas se deformen.
Por lo general, utilizamos infrarrojos de onda corta, ya que llegan a la superficie más rápido. Pero hay que tener en cuenta que esas lámparas consumen mucha energía. Asegúrese de que sus paneles eléctricos puedan manejar ese aumento de carga cuando el sistema se active, de lo contrario, tendrá problemas.
Cambiando al sistema de infrarrojos
Pasarse de un sistema de aire caliente a uno de infrarrojos no es tan sencillo como simplemente reemplazar el calentador. Habrá que ajustar los controladores PID. Dado que los infrarrojos responden casi instantáneamente, los ajustes antiguos no funcionarán. También habrá que recalibrar los sensores. Deja de medir la temperatura del aire alrededor de las obleas y enfócate en la superficie de las mismas. Una vez que todo esté ajustado, obtendrás un ciclo de producción mucho más rápido.