Hören Sie auf, Energie an den Wänden des Behälters zu verschwenden
Wenn Sie Wafern erhitzen, möchten Sie, dass die Energie direkt auf das Substrat trifft – und nichts anderes. Sie möchten nicht, dass die Energie in alle Richtungen abgelenkt wird und in den Wänden des Behälters steckt.
Das Problem ist, dass herkömmliche Infrarotlampen die Wärme in alle Richtungen abgeben. In einem engen Halbleiterwerk werden diese Wände im Grunde zu riesigen Wärmeableitern. Das führt zu Problemen: Es besteht die Gefahr, dass empfindliche Elektronik beschädigt wird – oder schlimmer noch: Ein Techniker kann sich bei der Wartung verbrühen.
Die Wärme dorthin lenken, wo sie hingehört
Wir lösen dieses Problem mit direktionaler Infrarot-Technologie. Durch den Einsatz von Reflektoren oder speziellen Beschichtungen auf dem Quarzkörper können wir der Infrarotenergie vorschreiben, in welche Richtung sie gehen soll. Dadurch wird die gesamte Wärmelast konzentriert. Anstelle dessen, dass der Maschinenrahmen die verschwendete Energie aufnimmt, bleibt die Wärme dort, wo sie hingehört.
Man könnte jetzt denken: Warum nicht einfach die Lampe näher an die Wafer bringen, um mehr Leistung zu erzielen?
Das sollten Sie jedoch nicht tun. Wenn die Lampe zu nahe an den Wafern steht, entstehen Hotspots und eine ungleichmäßige Erwärmung. Wenn sie zu weit entfernt ist, geht die Effizienz verloren. Wir berechnen die genaue Brennweite des Reflektors anhand des Durchmessers der Wafer. So wird die Wärme gleichmäßig über die Oberfläche verteilt, und die umliegenden Komponenten bleiben kühl.
Die Kompromisse (Denn nichts ist perfekt)
Direktionale Beheizung ist keine Zauberlösung. Wenn man den Infrarotstrahl in eine bestimmte Richtung lenkt, wird der eigene Filament der Lampe stark belastet. Dadurch wird die Lampe heißer als eine herkömmliche Lampe.
Das bedeutet, dass Sie auf eine effektive Kühlung achten müssen. Ihre Lüfter oder Wasserkühlsysteme müssen in der Lage sein, die konzentrierte Wärme zu bewältigen. Wenn der Luftstrom gestört wird, verbrennen die Lampen viel schneller, als es eigentlich notwendig wäre.
Mein Tipp: Nutzen Sie bei Ihrem ersten Versuch eine Wärmebildkamera. Wenn die inneren Wände immer noch glühen, müssen Sie wahrscheinlich den Winkel des Reflektors anpassen oder die Sicherheitsentfernung korrigieren.
Sobald die Geometrie richtig eingestellt ist, müssen Sie nicht mehr für Energie bezahlen, die nur dazu dient, den Maschinenrahmen zu erwärmen.