Hören Sie auf, Ihre Energie zu verschwenden!
Wenn Sie Siliziumwafer erhitzen, zählt jedes Watt. Das Problem ist: Standard-Quarzlampen strahlen Energie in alle Richtungen ab – also in einen 360-Grad-Kreis. Das bedeutet, Sie zahlen im Grunde dafür, das Chassis der Maschine zu erwärmen, anstatt den eigentlichen Substrat. Das ist eine Verschwendung.
Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir reflektierende Elemente, die mit Gold überzogen sind. Es handelt sich dabei um ein einfaches physikalisches Prinzip: Die Energie wird umgelenkt und auf den Wafer gerichtet.
Die richtige Fokussierung
Gold ist hier der ideale Materialgrund, denn es reflektiert Infrarotwellen besser als fast jedes andere Material. Indem wir die Lampe in eine mit Gold überzogene Fokuskammer setzen, können wir die Strahlung in einen eng gebündelten Strahl umwandeln. Keine Energieverluste mehr – Sie erhalten einen viel höheren Wärmefluss pro Quadratzentimeter. Dadurch erreichen Sie die gewünschten Temperaturen viel schneller.
Aber man muss auf die Entfernung achten. Wenn die Lampe zu nah angebracht wird, entstehen heiße Stellen auf dem Wafer. Wenn sie zu weit entfernt ist, wird die Energie gedämpft – man muss dann die Spannung erhöhen, um weiterhin die gewünschte Temperatur zu erreichen. Das kann dazu führen, dass die Lampen beschädigt werden. Wir investieren viel Zeit in die Kalibrierung des Fokuspunkts, damit die Strahlung perfekt auf die Oberfläche des Wafer trifft und somit ein gleichmäßiges Temperaturprofil entsteht.
Der Kompromiss
Es handelt sich dabei nicht um eine Lösung, die man einfach so installieren kann. Da diese Reflektoren die Wärme sehr gut bündeln, wird die Lampe in Wirklichkeit heißer als in einem offenen System. Man darf die Kühlung nicht außer Acht lassen. Egal ob man Lüfter oder Wasserkühlsysteme verwendet – man muss sicherstellen, dass diese die zusätzliche Wärmelast bewältigen können. Wenn die Kühlung versagt, können die Filamente bereits nach wenigen Stunden zerstört werden. Das ist ein hoher Preis für die Effizienz.
Warum es sich lohnt
Wenn alles richtig funktioniert, ist die Erwärmung unkompliziert. Man benötigt weniger Energie, um die gewünschten Temperaturen zu erreichen – dadurch entlasten sich die Stromquellen. Zudem kann das gesamte Heizsystem kleiner gestaltet werden. Für die Techniker bedeutet das kürzere Aufwärmzeiten sowie mehr Sicherheit bezüglich des Wärmemanagements des Wafer. Es ist einfach effizienter.