Stop met tijdverspilling: Waarom vacuüminfraroodverwarming gewoon de beste oplossing is voor halfgeleiders
Als je nog steeds afhankelijk bent van hete luchtcirculatie voor diepe verwerking van halfgeleiders, besteed je waarschijnlijk te veel tijd aan… wachten.
Het overstappen op vacuüminfrarode (IR) verwarmers is geen fancy “upgradetje” omwille van het plezier. Het is juist een geheel andere manier om warmte op een wafer over te brengen. Denk erover na: bij forcelucht heeft men een gas nodig om de warmte rond te laten gaan. Maar zodra je in een vacuüm zit, is dat gas verdwenen. IR lost dit op door fotonen te gebruiken om energie rechtstreeks in het substraat te sturen. Er is geen tussenpersoon nodig.
De snelheid is waar het interessant wordt.
Bij hete luchtcirculatie is er altijd die irritante vertraging. Eerst wordt de lucht verhit, daarna de wanden, en pas daarna het onderdeel. Het gaat ontzettend langzaam. IR is anders. De energie bereikt het doel onmiddellijk.
Ik noem dit het verminderen van de “tijdkosten”. In plaats van te wachten tot een kamer volledig is opgewarmd, zorgt de IR-lamp ervoor dat het proces direct begint zodra je de schakelaar omzet. Bij het verwerken van grote hoeveelheden wafer’s leiden deze bespaarde seconden tot een enorme toename in het aantal wafer’s dat je per keer kunt verwerken.
Maar je kunt niet zomaar elke lamp gebruiken.
Werken in een vacuüm vereist speciale apparatuur. We gebruiken kwartsomhulsels, omdat deze de drukverschillen kunnen verdragen zonder te exploderen – wat eigenlijk een vereiste is als je wilt dat de machine blijft werken.
Het beste van alles? Je krijgt veel warmte in een zeer klein gebied. Je kunt de energie precies richten waar de wafer zich bevindt, in plaats van energie te verspillen aan het opwarmen van het hele vacuümkastje.
Eén advies: let goed op de vermogensdichtheid. Als de lampen niet goed zijn afgesteld of de wafer niet draait, kunnen er “hot spots” ontstaan die een hele lading wafer’s kunnen beschadigen. Je moet ook je PID-regelaars goed instellen voor deze snelle IR-reactie. Anders kun je de gewenste temperatuur overschrijden en het substraat beschadigen.
Conclusie over de productiviteit.
Als je overstapt op IR, kun je kleinerere kamers gebruiken en een veel hogere opwarmings snelheid bereiken. Het gaat om het bereiken van de gewenste temperatuur in seconden, niet in minuten.
Het is een compromis. Je geeft de eenvoudige blazer op, maar in ruil daarvoor krijg je de precisie van elektromagnetische straling. Voor de meesten van ons die met halfgeleiders werken, is dit een compromis dat we graag sluiten.