¿Por qué el calentamiento por infrarrojos en vacío es la mejor opción para los semiconductores?
La industria está haciendo grandes esfuerzos por alcanzar estándares sin plomo y con bajas emisiones de carbono. Suena genial en teoría, pero en la práctica representa un verdadero problema para quienes operan las máquinas.
Los hornos convencionales de convección no son útiles aquí. No se puede mover el aire en un ambiente de vacío, y aunque fuera posible, eso solo serviría para dispersar contaminantes por toda la zona de trabajo. Por eso recurrimos a calentadores por infrarrojos compatibles con el vacío. En lugar de utilizar aire, estos sistemas utilizan radiación electromagnética para calentar directamente el sustrato. Sin intermediarios. Sin desorden.
Cómo funciona realmente
Al eliminar el aire, ya no hay que preocuparse por la convección. Solo queda la radiación y la conducción del calor. Ajustamos estos calentadores para que emitan longitudes de onda específicas que el fotoretardo o el adhesivo pueden absorber fácilmente. Como no se desperdicia energía calentando todo el espacio lleno de aire, toda la energía va directamente al wafer.
Es rápido. Muy rápido. Se trata de reducir los tiempos de curado de horas a pocos minutos.
El aspecto complicado: materiales y calor
No se puede simplemente colocar cualquier lámpara en un ambiente de vacío. Utilizamos cuarzo de alta pureza o cerámicas especializadas, porque la liberación de gases es un verdadero problema. Si la lámpara libera incluso unas pocas partículas, el wafer quedará dañado.
Pero también hay que tener cuidado con la potencia. Las lámparas por infrarrojos de alta potencia generan calor rápidamente, pero pueden crear puntos calientes localizados si no se tiene cuidado. Hay que equilibrar esa potencia con la masa térmica del sustrato. Si se hace mal, el silicio se deformará.
Las ventajas
Al utilizar calentamiento por infrarrojos, se pueden dejar atrás los métodos de calentamiento basados en disolventes y así reducir el consumo energético de las salas limpias. Además, es la mejor forma de lograr los perfiles térmicos precisos necesarios para polímeros ecológicos y masillas de soldadura sin halógenos.
Sin embargo, hay una desventaja: conectar estas lámparas a una cámara de vacío requiere conexiones muy especiales. Si los sellos no son perfectos, habrá fugas, y la lámpara se oxidará y se dañará.
Es un compromiso. Se obtiene una velocidad y pureza increíbles, pero la integridad del vacío debe ser perfecta para que las lámparas funcionen correctamente.