¿Por qué el calentamiento por infrarrojos es mejor que el calentamiento por aire caliente para el procesamiento de obleas?
Si está pensando en pasar del calentamiento por aire caliente al calentamiento por infrarrojos en su proceso de procesamiento profundo, no piense en ello como simplemente como una mejora en los equipos utilizados. Piénselo más bien como una forma de ahorrar tiempo.
El calentamiento por aire caliente es lento. Utiliza la convección, lo que significa que se calienta el aire y luego se espera que ese aire caliente las obleas. Siempre hay un retraso. El calentamiento por infrarrojos es diferente: utiliza energía radiante para calentar directamente el sustrato.
Es rápido. Realmente rápido.
Cuando se utiliza el calentamiento por aire caliente, uno tiene que lidiar con la inercia térmica. Hay que esperar a que toda la cámara alcance una temperatura determinada antes de que las obleas comiencen a estabilizarse. Es un proceso lento.
Pero con las lámparas de infrarrojos, la respuesta es casi instantánea. Por eso se utiliza tanto en el procesamiento térmico rápido (RTP). Se evita el uso de intermediarios, y se logran las temperaturas deseadas en segundos en lugar de minutos. De este modo, ese “juego de espera” que ralentiza todo el proceso de producción desaparece.
Luego está el problema de la consistencia. El calentamiento por convección es impreciso: se producen zonas frías o, peor aún, turbulencias que causan cambios en la posición de las obleas. El calentamiento por infrarrojos permite controlar la distribución del calor. Dado que podemos controlar cada una de las lámparas, podemos evitar esos problemas. De esta manera, se obtiene un perfil térmico uniforme en toda la superficie de la oblea.
Claro, no todo es tan sencillo. El calentamiento por infrarrojos genera una gran cantidad de energía. Por eso, los sistemas de enfriamiento y los sensores deben estar a la altura de las circunstancias. Si el circuito PID no está ajustado adecuadamente, es posible que se excedan las temperaturas deseadas y, así, dañar las obleas.
No basta con simplemente colocar una lámpara de infrarrojos dentro de un sistema de convección. Hay que calcular primero la carga térmica de todos los componentes circundantes.
Aun así, para aquellos que quieren aumentar la cantidad de obleas procesadas por hora, el calentamiento por infrarrojos es la solución ideal. Convierte un proceso lento y poco eficiente en uno preciso y rápido.