Tijd per verwerkingssysteem: waarom vacuüm-IR beter is dan hete lucht
Als je werkt met semiconductoren, weet je dat elke seconde die verspild wordt, geld is dat verloren gaat. Veel mensen beginnen met het gebruik van hete lucht om de gewenste temperatuur te bereiken. Maar als je echt wilt dat de verwerkingstijd wordt verminderd, moet je kijken naar IR-verwarmers die geschikt zijn voor gebruik in een vacuümomgeving.
Het probleem met convectie is dat er een gasmedium nodig is om de warmte over te dragen op het substraat. In een vacuüm is er echter geen lucht. Je kunt niets cirkuleren wat er niet is. Het is een fysiek obstakel.
Het weglaten van het ‘middelpunt’
Hier komt IR om de hoek kijken. In plaats van te wachten tot de lucht op temperatuur komt, gebruiken IR-verwarmers elektromagnetische straling. De fotonen raken het substraat rechtstreeks.
Het is snel. Echt snel. Je hoeft geen tijd meer te verspillen aan het opwarmen van de hele ruimte. In plaats van minuten te wachten tot alles op temperatuur is, duurt het maar enkele seconden. De wafers bereiken de gewenste temperatuur bijna instantieel, waardoor de productiecapaciteit toeneemt.
Het behouden van de zuiverheid
Je kunt niet zomaar een gewone verwarmder in een vacuümomgeving gebruiken. Standaardverwarmers lekken vaak of geven gassen af, wat een probleem is in een schone ruimte.
Wij lossen dit op door gebruik te maken van gespecialiseerde kwartsfolies en afdichtingen die bestand zijn tegen vacuümpressie. Ook gebruiken we materialen van hoge zuiverheid die geen rook of deeltjes afgeven wanneer ze heet worden. Hierdoor blijft het vacuüm stabiel en blijven de wafers schoon.
De nadelen (want niets is perfect)
Ik zal je niet vertellen dat IR een magische oplossing is. Omdat de energieoverdracht zo snel plaatsvindt, is het gemakkelijk om de gewenste temperatuur te overschrijden als de PID-regeling niet goed functioneert.
Je hebt thermodetectoren of pyrometer nodig om de temperatuur in de gaten te houden. Houd ook rekening met het koelsysteem: als dit te klein is, kan de stralingswarmte zich in de wanden van de kamer verspreiden, waardoor de sensordata verkeerd kunnen zijn.
Maar zodra je deze apparaten combineert met een nauwkeurige stroomregelaar, zijn de voordelen enorm. Je krijgt nauwkeurigere temperatuurregelingen en minder ruimtebenodigdheid. Je kunt eindelijk die grote blazers en complexe leidingen weghalen en zo meer ruimte in je laboratorium creëren.