Het stoppen van deze nachtmerrie: het behouden van schone wafers tijdens het verhitten onder hoge belasting
Als je ooit hebt gewerkt in de productie van halfgeleiders in grote volumes, ken je dit gevoel vast wel. Een kapotte infraroodlamp is niet zomaar een defecte onderdeel – het is een echte ramp. Plotseling moet je niet alleen omgaan met een kapot verwarmingselement, maar ook met een batch wafers die bedekt zijn met kwartsstukjes en halogeengas. Het is een chaos.
Wij bouwen onze IR-systemen precies zo dat dit niet kan gebeuren.
Het juiste effect bereiken
We raden niet zomaar waar de lamp zich ten opzichte van de wafer moet bevinden. Dat leidt alleen maar tot problemen. In plaats daarvan kijken we naar hoe het kwarts omhulsel zich uitbreidt wanneer het heet wordt, en hoe het kortgolfradiatie zich gedraagt.
Als de lamp te dichtbij staat, ontstaan er hete plekken en thermische schokken. Te ver weg? Dan duurt het lang voordat de lamp op temperatuur komt, en niemand heeft zoveel tijd. We vinden dus het ideale punt waar de warmte gelijkmatig verdeeld is, maar waar de lamp nog genoeg ruimte heeft om zich uit te breiden zonder tegen de wafer te botsen.
Een veiligheidsnetwerk instellen
Aangezien lampen kunnen falen, rekenen we niet alleen op het beste resultaat. We plaatsen fysieke barrières tussen de lamp en de wafer. We gebruiken kwartsbescherming van hoge zuiverheid. Dit kan worden gezien als een soort ‘offerlaag’. Als de lamp kapot gaat, vangt deze bescherming al het afval op. Natuurlijk ben je dan een lamp kwijt, maar je wafers blijven veilig. Dat is een risico dat ik altijd ben bereid te nemen.
Verder is er nog de dikte van de wanden. Dunne wanden geleiden warmte sneller, maar ze gaan sneller kapot bij intensief gebruik. We regelen de dikte van de wanden zodat het systeem de stress van intensief gebruik kan weerstaan, zonder dat de vacuümsluiting faalt.
Het probleem met koeling
Het probleem met lampen met hoge vermogens is dat ze de benodigde warmtedichtheid leveren, maar ze opleggen veel druk op het koelsysteem. Als de koellucht niet voldoende is, gaan de uiteinden van de lamp oververhit raken. Zodra dat gebeurt, falen de sluitingen eerder. Het is eenvoudig: de luchtcirculatie moet overeenkomen met het vermogen van de lamp. Houd de elektroden koel, dan blijft het hele systeem functioneren.