Por qué dejamos de usar aire caliente en favor de la radiación infrarroja para el secado de semiconductores
Si alguna vez has estado en una planta de fabricación de semiconductores, sabes cuán difícil es el proceso de secado después del enjuague. Durante mucho tiempo, nos basamos simplemente en la circulación de aire caliente. Pero seamos honestos: ese método es lento. Básicamente, uno espera a que el aire transmita el calor, lo cual toma mucho tiempo y consume recursos valiosos.
Por eso hemos pasado a utilizar la radiación infrarroja. En lugar de esperar a que el aire haga el trabajo, la radiación infrarroja actúa directamente sobre la superficie de los wafer. Es un método completamente diferente.
Recuperando el tiempo perdido
Los sistemas que utilizan aire caliente son voluminosos. Ocupan demasiado espacio en las salas limpias y hacen que los wafer permanezcan allí durante mucho tiempo, solo para asegurarse de que toda el agua se haya ido, sin dejar esas molestas marcas causadas por la tensión superficial.
Utilizamos lámparas infrarrojas resistentes al agua para evitar esa espera. Dado que la energía infrarroja penetra directamente en el líquido y calienta el sustrato de inmediato, un ciclo de secado que antes duraba minutos ahora dura segundos. De esta manera, aumenta la cantidad de wafer que se pueden procesar por hora, y no es necesario derribar paredes para hacer espacio para más equipos.
Diseñadas para entornos húmedos
El problema es que las lámparas infrarrojas normales odian el agua. Si se las coloca en un ambiente con alta humedad o si se les rocía un poco de agua, se dañan rápidamente.
Para solucionarlo, utilizamos envoltorios de cuarzo especializados y sellos resistentes al agua. Estas lámparas están diseñadas para soportar las condiciones húmedas y los cambios térmicos sin causar daños. Así, se logra una transferencia directa de calor, y funcionan de manera fiable incluso en condiciones húmedas.
La parte complicada
No todo es tan sencillo. La radiación infrarroja genera un gran volumen de calor en un área pequeña, lo que significa que hay que manejar mucha energía rápidamente. Si los sistemas de enfriamiento no están bien configurados, se puede sobrecalentar los bordes de los wafer o dañar los sensores. Se trata de encontrar el equilibrio adecuado: se necesita suficiente potencia para secar rápidamente el agua, pero no tanto como para crear “puntos calientes”.
Pero una vez que se encuentra ese equilibrio, todo es muy sencillo. Se sustituyen esos grandes y ruidosos soplaradores por arrays infrarrojos compactos. Al final, lo importante es hacer que las piezas pasen por la etapa de secado lo más rápido posible.