¿Por qué dejamos de usar aire forzado y pasamos al calentamiento por IR en el procesamiento de obleas?
Si has trabajado alguna vez en el procesamiento de semiconductores, sabrás cuán frustrante es tener que esperar a que una oblea alcance la temperatura adecuada mediante el uso de aire caliente.
El problema es que el aire forzado es muy lento. En esencia, se trata de soplar gases calientes alrededor de la oblea, con la esperanza de que ese calor se transmita eficientemente a ella. Esto genera un retraso térmico molesto que afecta negativamente el ritmo de trabajo.
En cambio, el calentamiento por IR utiliza radiación electromagnética para calentar directamente la oblea.
Es como la diferencia entre intentar calentar las manos moviéndolas frente a una brisa cálida, o bien estar justo frente a una hoguera.
La velocidad es lo que hace que esto sea tan interesante. El aire es un mal conductor de calor. Al usar un ventilador, hay que esperar a que el aire se caliente, y luego esperar a que ese calor llegue a la oblea. Con las lámparas de IR, la energía llega a la superficie casi de inmediato.
Estamos hablando de reducir los tiempos de calentamiento de minutos a segundos. Cuando se opera una fábrica 24/7, esos segundos ahorrados suman mucho. Se pueden procesar más obleas sin necesidad de comprar más espacio o añadir nuevas máquinas.
Además, el control es mucho mejor. Utilizamos sensores IR para monitorear la temperatura en tiempo real. Los termopares tradicionales son poco precisos; requieren contacto físico y tardan en reaccionar. Los sensores IR simplemente miden la emisividad de la superficie. Si algo no está bien, se puede ajustar la potencia rápidamente.
Esto evita que la oblea se queme en los bordes, mientras que el centro sigue estando tibio.
Pero hay una desventaja: el calentamiento por IR genera una gran intensidad de calor localizado. Si el chasis o los sistemas de enfriamiento no son lo suficientemente robustos, eso puede causar problemas. Se podría dañar la oblea o el sensor si el sistema de enfriamiento no es suficiente.
Hay que calcular cuidadosamente el sistema de enfriamiento antes de adoptar este método.
Aun así, en las líneas de producción de alto volumen, esta es la forma en que se hace actualmente. Se sacrifica la simplicidad de los ventiladores a cambio de una mayor velocidad. Y en este negocio, la velocidad es lo más importante.