¿Por qué dejamos de usar aire caliente y pasamos a utilizar calentadores de infrarrojos en semiconductores?
Si intentas acelerar el proceso de procesamiento de semiconductores, probablemente ya te hayas dado cuenta de que esperar a que la cámara se caliente es algo muy lento.
Durante mucho tiempo, hemos dependido del uso de aire caliente forzado. Pero el problema es que hay que calentar toda la habitación: el gas, las paredes, todo… antes de que la oblea sienta el calor. Es lento e ineficiente.
Por eso hemos pasado a utilizar calentadores de infrarrojos. En lugar de calentar el “aire” que rodea la oblea, los calentadores de infrarrojos envían energía directamente al sustrato. Sin intermediarios.
Se trata de ganar tiempo.
Los sistemas de aire caliente tienen un retraso térmico molesto. Se necesita mucho tiempo para elevar la temperatura y, luego, igualmente mucho tiempo para que vuelva a bajar.
Con los calentadores de infrarrojos, ese retraso desaparece prácticamente. La energía llega de inmediato. Esto significa que los tiempos de procesamiento pueden reducirse de minutos a segundos. Cuando se trabaja a gran escala, esos segundos ahorrados suman una gran ventaja en términos de cantidad de trabajo que se puede realizar en un día.
El factor del vacío
Al introducir este sistema en un ambiente de vacío, cambian las reglas del juego. Ya no se puede confiar en el aire para transportar el calor. Todo ocurre a través de la radiación y la conducción.
Nuestros calentadores de infrarrojos están diseñados para soportar altas potencias sin dañar sus filamentos. Se obtiene así un perfil térmico muy preciso en la oblea, pero hay que tener cuidado.
Si las paredes de la cámara no están adecuadamente protegidas, o si los sistemas de enfriamiento no son eficaces, el calor reflejado puede afectar a los sellos y sensores. Puede ser un problema si no se planea adecuadamente.
El compromiso
Recuerda: no basta con reemplazar el soplador por un calentador de infrarrojos y listo. Habrá que ajustar los circuitos PID. Dado que los calentadores de infrarrojos responden rápidamente, es fácil exceder la temperatura deseada si el controlador sigue ajustado para un sistema de aire caliente.
Básicamente, se está sacrificando la simplicidad de un ventilador y sus conductos en favor de la precisión de los calentadores de infrarrojos. Se trata de pasar de calentar todo un espacio a dirigir la energía hacia un objetivo específico. Requiere algo más de configuración, pero la velocidad lo hace valer la pena.