Het juiste temperatuurniveau bereiken voor siliciumwafers
Wanneer je siliciumwafers verwarmt, is elke watt van groot belang. Het gaat niet alleen om het verhogen van de temperatuur – het is belangrijk dat de energie daadwerkelijk op de wafer terechtkomt, in plaats van dat de muren van de kamer worden opgewarmd.
Daar komt de goudcoating van pas.
Waarom goud?
Standaard kwartslampen geven energie in alle richtingen af. In een typische seting wordt dus ongeveer de helft van de energie verspild. We lossen dit op door een dunne laag hoogzuiver goud op de reflector aan te brengen. Hierdoor wordt 98% van de infrarode energie weer teruggestuurd. In plaats van een verspreide straling, krijg je een geconcentreerde straal die rechtstreeks op de wafer terechtkomt. Je krijgt dus veel meer warmte op de plekken waar het nodig is, zonder dat je meer energie uit de lampen hoeft te halen. Het is gewoon efficiënter.
Het vinden van de ‘ideale’ afstand
Er is ook nog de afstand tussen de lamp en de wafer. Als je te dichtbij komt, ontstaan er hete punten en kan de wafer vervormen. Maar als je de lamp te ver weg plaatst, gaat er warmte verloren in de lucht. Het voordeel van de goudcoating is dat je op een veilige afstand kunt werken, zonder dat de temperatuur te laag wordt. Er is voldoende ruimte voor de luchtcirculatie, waardoor de lampen niet oververhit raken en eerder kapotgaan. Het is een veel veiligere manier van werken.
De nadelen (want niets is perfect)
Er zijn echter ook nadelen. Omdat deze systemen de energie zo intensief concentreren, is de tijd die nodig is om de gewenste temperatuur te bereiken erg kort. Maar deze snelheid zorgt er ook voor dat de thermische gradient over de wafer te groot wordt. Je moet deze reflectoren gebruiken in combinatie met een nauwkeurige PID-controller, zodat je per ongeluk de gewenste temperatuur niet overschrijdt.
En nog een ding: goud is best kostbaar. Als je proces corrosieve gassen gebruikt of veel stof veroorzaakt, zal de coating beschadigen. Zodra de coating vuil wordt, neemt de efficiëntie drastisch af. Houd dus een strikt schoonmaakschema aan. Zorg ervoor dat de oppervlakken schoon blijven, zodat je systeem optimaal kan functioneren.