¿Por qué detenerse en calentar el aire, cuando se puede calentar directamente la oblea?
La mayoría de las líneas de producción de semiconductores aún utilizan hornos que funcionan con aire forzado. Es un proceso lento: primero se calienta el aire, y luego este calienta la cámara. Finalmente, si tienes suerte, la oblea se calienta. Pero eso implica mucho tiempo de espera.
Preferimos los calentadores por infrarrojos, ya que eliminan la necesidad de utilizar aire forzado. Se trata de ganar tiempo. El aire forzado es lento; los calentadores por infrarrojos, en cambio, utilizan radiación electromagnética para calentar directamente el sustrato. En lugar de intentar calentar toda la habitación, se calienta solo la parte necesaria. Esto reduce el tiempo de calentamiento de horas a minutos. Cuando se trabaja en una fábrica de gran escala, ahorrar 20 minutos en cada ciclo de calentamiento no es algo secundario: es una gran ventaja para el rendimiento diario.
El problema de las salas limpias
Si has estado alguna vez en una sala limpia, sabes que el movimiento del aire suele ser un problema. Las ventiladoras generan polvo y turbulencias. Es un desastre. Los calentadores por infrarrojos, en cambio, no generan ese tipo de problemas. No hay ventiladoras, ni aire en movimiento, ni partículas que puedan dañar la oblea. Para mantener todo aún más limpio, utilizamos envolturas de cuarzo. Así, no hay riesgo de que gases o partículas dañen el proceso de calentamiento.
El inconveniente (porque siempre hay uno)
Los calentadores por infrarrojos no son mágicos. Son direccionales. Si las piezas tienen ranuras profundas o formas complejas, se producirá un efecto de “sombra”. En otras palabras, si la luz no puede alcanzar esa área, no se calentará. No basta con colocar una lámpara infrarroja en un horno convencional. Es necesario planificar bien las zonas de calor para lograr el efecto deseado.
Además, existe el problema del sobrecalentamiento. Los calentadores por infrarrojos liberan mucha energía en el chasis. Si no se cuenta con sistemas de enfriamiento adecuados, el chasis puede deformarse o los sensores térmicos pueden dejar de funcionar. Dado que los calentadores por infrarrojos alcanzan las temperaturas deseadas mucho más rápido que el aire, siempre recomendamos usar controladores PID y termopares de respuesta rápida. Esto evita que la temperatura exceda los límites permitidos y dañe los componentes.