Meer warmte op de plek waar het echt nodig is
Wanneer je in een vacuümwerkomgeving werkt, moet je vechten tegen de wetten van de fysica. Je kunt niet rekenen op lucht om warmte te verplaatsen – convectie vindt immers niet plaats. Er blijft alleen nog straling over, en daar wordt het lastig.
Elke watt energie die de wafer niet bereikt, is verspilde warmte. Dat is een probleem, want de koelapparaten en vacuümpompen moeten hard werken om deze warmte kwijt te raken. Om dit te voorkomen, hebben we gouden reflectoren in onze infraroodverwarmers geplaatst.
Waarom goud?
De meeste mensen kiezen voor aluminium, maar in werkelijkheid laat aluminium te veel infrarode energie door. Goud is anders: het is zeer reflecterend op het gebied van lange golflengtes. Stel je het voor als een spiegel met hoge precisie. In plaats van dat de lamp warmte in alle richtingen stuurt, stuurt het goud alle energie rechtstreeks naar de wafer.
Hierdoor wordt de warmte beter gericht. Je bereikt de gewenste temperatuur sneller, zonder dat je de kracht van de lamp hoeft op te voeren.
Het probleem in het vacuüm
In een vacuüm bevindt zich de lamp in feite op een ‘eiland’. De lamp kan geen warmte afgeven aan de lucht. Als je te veel energie op één klein gebied richt, kan het filament beschadigen of kan het kwarts breken. Dat is zeker geen prettige situatie.
We hebben dit opgelost door de geometrie van de reflector aan te passen. Het gaat er niet om de lamp heter te maken – dat leidt tot problemen. Het gaat erom de energie efficiënter te verdelen. Op deze manier blijft de lamp koel en veilig, terwijl de wafer wel de warmte voelt.
De nadelen
Goud is natuurlijk geen magische oplossing. Het is duurder, en de kosten voor de benodigde materialen zullen toenemen. Bovendien is goud gevoelig: als er schadelijke stoffen in de kammer zijn, zullen deze zich op het gouden oppervlak ophopen. Zodra het oppervlak troebel wordt, neemt de reflectiviteit af en wordt de verwarming oneffen.
Als je wilt dat dit werkt, moet je zorgvuldig omgaan met de behandelingen en je kammer schoonhouden. Houd het goud schoon, dan zal je proces soepel verlopen.