Altas velocidades de producción con gran fiabilidad

Caso práctico: control de la temperatura

Control de la temperatura en los procesos de fabricación de semiconductores

La empresa neerlandesa Levitech, spin-off de ASM, diseña y fabrica máquinas para la industria de los semiconductores. Para conseguir las estructuras más pequeñas y la mayor uniformidad de los semiconductores que exige el mercado, el fabricante de la máquina tuvo que aplicar nuevos métodos de transferencia de calor. Esto requiere una corrección más rápida de la temperatura y, sobre todo, un control más preciso. Por ello, Levitech buscaba una alternativa para controlar el proceso térmico de su máquina Levitor. En JUMO, la empresa de Almere, en los Países Bajos, encontró un socio con el que pudo aplicar esta solución.

El desafío

El reactor de obleas consta de 2 discos de grafito que se calientan a la temperatura de proceso adecuada. Estos discos deben presentar unas características específicas para conseguir unos resultados óptimos. Durante este proceso, se utiliza un gas que hace que el disco de oblea flote entre los dos discos sin tocarlos. Para alcanzar la temperatura necesaria de 1.200 grados Celsius, se utilizan elementos calefactores especiales Kanthal®.

El objetivo era utilizar métodos innovadores de transferencia de calor que permitieran que la oblea se calentara muy rápidamente y se enfriara también muy rápidamente. Ambas caras de la oblea tienen una apertura uniforme de 0,15 milímetros, lo que garantiza una conductividad térmica extremadamente eficaz. La oblea se calienta hasta la temperatura de los discos de grafito en cuestión de segundos. Se controlan mediante un sistema especial de control de la calefacción.



Máquina de fabricación de semiconductores Levitor de Levitech

Enfoque de la solución

Se utiliza un controlador de potencia de tiristores JUMO para controlar el calentamiento. El controlador JUMO TYA 201 controla la corriente y el voltaje deseados del elemento calefactor Kanthal® en cada fase de temperatura, garantizando así un perfil de temperatura exacto del proceso. Este sistema permite la producción de obleas a la temperatura óptima, que es siempre idéntica.


Teja Levitech Levitor

Teja Levitech Levitor

Placa térmica Levitech Levitor

Oblea de proceso térmico Levitech Levitor

El resultado del proyecto

Gracias a las características del controlador de potencia de tiristores JUMO TYA 201, se pudo cumplir el requisito de un control más preciso y una corrección de temperatura más rápida. Como resultado, ahora se pueden utilizar métodos innovadores de transferencia de calor en la fabricación de semiconductores. De este modo, Levitech satisface las exigencias del mercado y aumenta la productividad al mismo tiempo.