Stop met het verhitten van de wanden van de kamers: een betere manier om wafers te verwarmen
Wanneer je halfgeleiderwafers wilt verwarmen, wil je dat de energie rechtstreeks op het substraat terechtkomt. Meer niet. Je wilt niet dat de energie ook op de behuizing van de apparatuur terechtkomt.
Het probleem is dat standaard IR-lampen de warmte in alle richtingen uitzenden – 360 graden. Wanneer je te maken hebt met een beperkte ruimte, nemen de wanden van de kamer al die overtollige warmte op. Dat leidt tot problemen. Voordat je het weet, loop je het risico dat de afsluitingen beschadigd raken, of erger nog: dat een medewerker zich brandt omdat de buitenkant van de machine veel te heet is om aan te raken.
Hoe we dit oplossen
We lossen dit op door gebruik te maken van gerichte IR-technologie. In plaats van alleen een transparante kwartsbekleding te gebruiken, maken we gebruik van gespecialiseerde coatings of reflectoren. Hierdoor wordt de infrarode energie precies waar nodig gestuurd: richting de wafer.
Dit bevordert de concentratie van de warmte. Door deze concentratie te bereiken, voorkomen we dat de warmte zich verspreidt naar de behuizing van de apparatuur.
Maar je moet wel de juiste afstand hanteren. Het gaat om een balans tussen de vermogenssterkte van de lamp en waar de reflector de warmte richt. Als je de lamp te dicht bij de wafer plaatst, ontstaan er hete plekken. Als je hem te ver weg plaatst, verdwijnt de gerichtheid en begint de warmte weer zich te verspreiden naar de wanden.
De nadelen (want niets is perfect)
Gericht verhitten is geen magisch oplossing. Terwijl de wanden koel blijven, komt er veel meer warmte rechtstreeks op het oppervlak van de wafer terecht. Dit betekent dat je ervoor moet zorgen dat je PID-regelaars in staat zijn om dit snelle tempo bij te houden. Als je koelsysteem niet geschikt is voor deze hoge energiestroom, zal de temperatuur te hoog worden.
Als je de beste resultaten wilt, gebruik dan reflectoren die bedekt zijn met goud. Ze hebben een uitstekende reflectievermogen in het kortegolfspectrum en zorgen er zo voor dat de warmte op het juiste punt terechtkomt.
Eén tip: hoe hoger de vermogenssterkte van de lamp, hoe meer je moet letten op de oriëntatie. Een paar millimeter verschil kan ervoor zorgen dat de warmte niet meer op de wafer terechtkomt, maar juist in de interne onderdelen van de apparatuur. En dat is een fout die je maar één keer kunt maken.