Stop met het gebruiken van conventionele verwarmingssystemen voor het opwarmen van wafers: een betere manier om wafers op te warmen
Iedereen die ervaring heeft met de productie van halfgeleiders weet hoe lastig dit kan zijn: je moet de wafers opwarmen, maar je wilt niet dat de hele machine verandert in een oven.
De meeste verwarmingssystemen verspreiden de warmte overal heen. Dit zorgt voor veel overbodige warmte, die zich ophoopt in de binnen wanden van de machine. Hierdoor wordt de dure behuizing van de machine een soort ‘grote warmteopslag’. Dit maakt niet alleen de panelen gevaarlijk om aan te raken, maar het legt ook veel druk op de constructie van de machine.
Wij hebben een oplossing gevonden: we gebruiken infraroodlampen gemaakt van koolstofvezel. Deze lampen richten de warmte precies op de gewenste plek.
Het richten van de warmtestraal
Stel je voor dat je van een gloeilamp overstapt op een zaklamp. Standaard kwartsverwarmers verspreiden de warmte in alle richtingen. Koolstofvezel is anders: door de geometrie van de lamp aan te passen en een reflecterende laag toe te voegen, kunnen we de warmtestraal precies richten.
Het resultaat? Geen overbodige warmte meer. De binnen wanden blijven koel, de operateur is veilig, en je hoeft je geen zorgen te maken dat de onderdelen van de machine beschadigen door de hoge temperaturen.
Waarom koolstofvezel?
Het komt vooral neer op snelheid en precisie. Koolstofvezel kan hoge stromen energie veel beter verwerken dan dunne metalen draden. De lampen bereiken hun gewenste temperatuur vrijwel onmiddellijk. Dat is erg snel. En die snelheid kan metaalcoils helemaal niet bijhouden. Bovendien past het licht dat deze lampen uitzenden precies bij de manier waarop halfgeleidermaterialen warmte opnemen. Hierdoor wordt het proces aanzienlijk efficiënter.
De nadelen (want er zijn altijd nadelen)
Het is natuurlijk geen magische oplossing. Het richten van de warmtestraal vereist veel precisie. Omdat de warmtestraal zeer gespitst is, moet de alignering perfect zijn. Als het doelwit zelfs maar een paar millimeter verschuift, zal de warmte ongelijkmatig worden verdeeld over de wafers. Je moet er dus voor zorgen dat de bevestigingspunten stevig zijn – er mag geen enkele trilling zijn.
Omdat al die energie zich op één plek concentreert, wordt het doelwit zwaar belast. Je moet goed opletten dat de thermische grenzen van het materiaal niet worden overschreden, zodat er geen hotspots ontstaan die het materiaal beschadigen.