Stoppen met wachten op de juiste temperatuur voor de wafer: waarom UHP-infraroodlampen werkelijk effectief zijn
Als je nog steeds afhankelijk bent van hete luchtcirculatie, speel je eigenlijk een spelletje van wachten. Je verwarmt de lucht en wacht dan tot die lucht de wafer kan verwarmen. Het gaat hier om convectie, en dat is langzaam. In de wereld van halfgeleiderverwerking is dit niet alleen storend – het kost je ook geld.
UHP (Ultra High Purity)-infraroodlampen werken op een andere manier. In plaats van gebruik te maken van lucht, gebruiken ze stralingsenergie om rechtstreeks op het substraat in te werken.
Het gaat erom hoe snel het gaat.
Stralingsoververwarming heeft geen bemiddelaar nodig. We gebruiken kortegolfinfraroodemitters die nauwelijks meteen het doelsysteem bereiken. Stel je voor: een convectieoven doet uren over het bereiken van de gewenste temperatuur. Een UHP-lamp bereikt de maximale temperatuur al na enkele seconden.
Dat is een grote bonus voor je productiviteit. Je kunt meer wafern verwerken zonder dat je meer ruimte nodig hebt voor nieuwe apparatuur.
De details (en de valkuilen)
We maken deze lampen van kwarts met hoge zuiverheid. Waarom? Omdat in een UHP-omgeving één klein stukje wolfraam of alumina al voldoende is om een hele batch te verpesten. Dat is een nachtmerrie die je liever niet wilt meemaken. We stellen ook zorgvuldig de wattage en spanning in, zodat de warmte gelijkmatig over de wafer wordt verspreid, in plaats van dat er hete plekken ontstaan.
Maar hier zit het probleem: deze lampen leveren enorm veel energie af op een kleine oppervlakte. Als je koelsysteem niet goed genoeg is, zullen de versnellingsonderdelen en verbindingen smelten. Je moet ervoor zorgen dat je koelsystemen perfect werken, anders krijg je problemen.
Het in praktijk brengen
Niemand wil urenlang bezig zijn met het repareren van een machine wanneer er iets kapotgaat. Daarom hebben we deze lampen zo ontworpen dat ze gemakkelijk kunnen worden vervangen. Als een lamp kapotgaat, hoef je alleen maar een nieuwe lamp in te stoppen en kan de productie weer verdergaan. We gebruiken standaardverbindingen, zodat je geen hele installatie opnieuw hoeft te bedraadlopen tijdens het onderhoud.
Nog één ding: als je overgaat op infraroodverwarming, kun je niet zomaar alles aansluiten. Je moet de instellingen van de PID-regelaars aanpassen. Infraroodverwarming is snel – veel sneller dan de trage werking van hete lucht. Als je de regelaars nog op de oude manier instelt, raak je de gewenste temperatuur misschien voorbij en moet je je onderdelen wegwerpen. Pas de instellingen aan en alles werkt weer goed.