Lograr un calentamiento adecuado en los sistemas de infrarrojos en vacío
Al fabricar semiconductores, se necesita una cantidad enorme de calor. Pero no se puede permitir que la oblea quede contaminada por cualquier tipo de impureza. Los calentadores resistentes tradicionales no son adecuados para este propósito.
Por eso, utilizamos lámparas de infrarrojos compatibles con el vacío. En lugar de depender de un medio para transmitir el calor, estas lámparas envían energía directamente al objetivo a través de la radiación. Es una forma más eficiente de trabajar. Además, es una gran ventaja para quienes quieren tener una “fábrica ecológica”, ya que se evita desperdiciar energía en cosas que no necesitan estar calientes.
Cómo funciona realmente la física
Piénselo: en el vacío, no existe la convección. Solo queda la radiación.
Utilizamos luz infrarroja de onda corta, ya que atraviesa los materiales mucho más rápido que la luz de onda larga. Lo bueno de esto es que se concentra la energía directamente sobre el sustrato. No se pierde energía calentando toda la cámara de vacío solo para calentar una sola oblea. La consumo de energía disminuye, y la eficiencia aumenta.
Pero hay que tener cuidado con la densidad de potencia. Si se utilizan lámparas de alta potencia en el vacío sin el revestimiento de cuarzo adecuado, esos filamentos se quemarán rápidamente. Por eso, utilizamos cuarzo de alta pureza para evitar la emisión de gases. De lo contrario, se dañará el sello de vacío y la silicona quedará contaminada. No es algo bueno para la fábrica.
Limpieza del área de producción
Si todavía utiliza esos calentadores antiguos, sabe cuán difícil es esperar a que la cámara alcance la temperatura adecuada. Tarda mucho tiempo.
Al utilizar lámparas de infrarrojos, todo cambia. Se alcanza la temperatura deseada en segundos. Es muy rápido.
Esto ayuda al planeta (y también a su cuenta de electricidad) de dos maneras: primero, la demanda máxima de energía disminuye. Segundo, el sistema de climatización no tiene que esforzarse tanto para enfriar la habitación.
Las desventajas (la parte honesta)
Bueno, el calentamiento por infrarrojos no es una solución mágica.
Debido a la alta intensidad de la luz, es fácil que aparezcan puntos calientes si la geometría de la lámpara no coincide perfectamente con la oblea. Se necesita un controlador PID para mantener todo uniforme.
Y un consejo: averigüe cómo está el sistema de enfriamiento por agua. Si no está diseñado para manejar la radiación emitida por la lámpara, se dañarán los sellos de vacío. Asegúrese de que haya el espacio adecuado, de lo contrario, tendrá que pasar los fines de semana reemplazando juntas.