Stop met het verhitten van je vacuümkamer
Als je ooit hebt geprobeerd een wafer of substraat in een vacuümkamer op te warmen, weet je hoe moeilijk dat is. Het is een constante strijd om het gewenste gebied op temperatuur te brengen, zonder per ongeluk de wanden van de kamer te verhitten.
Standaard IR-lampen zijn in feite lampjes die veel meer hitte afgeven dan gewone lampen – ze stralen hitte in alle richtingen uit. In een goed geïsoleerde vacuümsituatie kaatst een groot deel van deze energie terug tegen de binnenwanden. Dat is niet alleen verspilling van energie, maar het veroorzaakt ook problemen voor de apparatuur. Bovendien wordt de buitenkant van de machine gevaarlijk heet voor iedereen die er in de buurt staat.
Het trucje is om de hitte precies waar te brengen waar je hem wilt hebben.
In plaats van alleen een gewone kwartstub te gebruiken, maken we gebruik van gespecialiseerde reflectoren en beklede emissoren. Stel je voor dat je van een straatlantaarn overgaat op een zaklamp: zo kun je de infrarode straling concentreren in één punt.
Het resultaat? Het substraat krijgt de benodigde warmte, terwijl de wanden van de kamer koel blijven. Simpel.
De hardware en de compromissen
Om de temperatuur snel op te laten stijgen in een vacuüm, gebruiken we meestal hoogwaardige halogeenlampen. Ze leveren kortegolfradiatie die ervoor zorgt dat de opwarmtijd minimaal is. We omhullen deze lampen met dik kwarts, zodat ze niet breken onder de thermische belasting.
Maar hier is het probleem: je moet oppassen met de vermogensdichtheid. Als je zoveel energie in één klein punt concentreert, veroorzaak je veel druk op de voedingsbron. Bovendien moet de positie van de lamp perfect zijn. Als de lamp zelfs maar een paar millimeter misstaat, bereik je het gewenste doel niet meer – je verhit alleen maar je dure apparatuur.
Zorgen voor veiligheid
Het gaat hier niet alleen om het besparen van wat geld op de elektriciteitsrekening. Het gaat er ook om te voorkomen dat je je handen brandt.
Als je voorkomt dat de hitte overal heen straalt, werkt de buitenkant van de machine niet meer als een enorme radiator. Je medewerkers kunnen dus rondom de machine bewegen, zonder bang te hoeven zijn voor brandwonden.
En er is nog een voordeel: omdat de wanden niet oververhit raken, zetten ze zich minder uit en krimpen ze minder. Hierdoor blijven de vacuümsluitingen stevig, zodat je geen lekken meer hoeft te repareren.