¿Por qué pasamos al curado por infrarrojos para los semiconductores sin plomo?
La industria está haciendo todo lo posible por adoptar estándares “verdes” y libres de plomo. Eso suena genial en teoría, pero en la práctica hace que la fabricación sea más complicada.
Durante mucho tiempo, hemos dependido de hornos de convección. El problema es que, en realidad, lo que se hace es calentar un volumen enorme de aire. Es un desperdicio de energía, y, honestamente, es arriesgado. Todo ese aire en movimiento puede generar partículas que terminan en las superficies de los wafer.
Por eso utilizamos el curado por infrarrojos. En lugar de calentar el aire, utilizamos radiación electromagnética para actuar directamente sobre la superficie del wafer. Sin intermediarios, sin aire caliente: solo energía donde realmente se necesita.
Ajustar la distancia adecuada
Cuando se trabaja con infrarrojos, la distancia entre la lámpara y el sustrato es crucial. Es el único parámetro que se puede controlar para regular la temperatura.
Los infrarrojos de onda corta son ideales, ya que penetran profundamente en la capa de fotoresista o adhesivo, lo que acelera el proceso de curado. Pero hay que tener cuidado. Si la lámpara está demasiado cerca, se pueden formar puntos calientes o incluso se pueden dañar los bordes del wafer. Si está demasiado lejos, la densidad de calor disminuye, y los tiempos de curado se alargan.
Pasamos mucho tiempo calibrando este parámetro, teniendo en cuenta la potencia de la lámpara y la temperatura que necesita el wafer. Buscamos ese punto óptimo en el que el calor se distribuya de manera uniforme en toda la superficie del wafer.
Menos desperdicio, más velocidad
El curado por infrarrojos es un proceso “seco”. No hay necesidad de utilizar fluidos calientes ni de lidiar con la gran cantidad de energía eléctrica necesaria para mantener un ambiente muy caliente.
Lo mejor es el tiempo de inicio: estas lámparas alcanzan su temperatura operativa en cuestión de milisegundos. No hay necesidad de esperar una hora a que la máquina se caliente antes de poder comenzar a procesar los wafer. Simplemente funciona.
El problema: gestionar el calor
Sin embargo, existe un compromiso. Las lámparas de infrarrojos de alta intensidad generan mucha energía. Mientras el wafer recibe exactamente lo que necesita, la carcasa de la lámpara y el marco de la máquina sufren daños.
No se pueden simplemente colocar estas lámparas en cualquier carcasa y esperar lo mejor. Si el sistema de enfriamiento no es adecuado, el calor radiado por el wafer podrá dañar las lámparas.
Todo depende del sistema de enfriamiento. Si lo manejas bien, tus equipos durarán más tiempo. Si lo ignoras, tendrás que reemplazar las lámparas con frecuencia.