IR-verwarming versus warme lucht: Welke manier wilt u gebruiken om uw wafers te verwarmen?
Als u overstapt van warme luchtcirculatie naar IR-verwarming voor de verwerking van wafers, verandert u eigenlijk de hele manier waarop warmte tot de wafers komt.
Denk maar aan geforceerde luchtcirculatie: u verwarmt de lucht, blaast deze door de ruimte heen en wacht tot de lucht zijn energie aan de wafers overdraagt. Dit proces is langzaam. Er is een vertraging die je bijna kunt voelen.
IR-verwarming is anders. Het gaat om straling; de energie komt rechtstreeks bij de wafers terecht, zonder dat er een ‘middelaar’ nodig is zoals lucht.
De tijd dringt…
Wanneer u warme lucht gebruikt, moet u vechten tegen de thermische inertie. De lucht en de wanden van de ruimte nemen veel warmte op, waardoor het minuten duurt voordat u de gewenste temperatuur bereikt hebt.
IR-lampen daarentegen bereiken hun doel al na enkele seconden. Dit is ideaal voor snelle thermische verwerkingen. Als u alleen maar een snel chemisch proces wilt uitvoeren of een oppervlak wilt behandelen, kunt u dit doen zonder het hele substraat te hoeven verhitten. Hierdoor blijven de dopingstoffen precies waar ze horen te zijn.
Let op de afstand…
U kunt een IR-lamp niet zomaar behandelen alsof het een ruimtethermische lamp is. De afstand tussen de lamp en de wafers is cruciaal. Als u te dichtbij komt, ontstaan er ‘ hete plekken’ die de wafers kunnen beschadigen. Maar als u te ver weg staat, neemt de vermogensdichtheid af en verdwijnt de productiviteit.
Het is een kwestie van balans. We stellen dit meestal in op basis van de golflengte. Kortegolven zijn geschikt wanneer u snel doorwerking wilt; middengolven zijn beter voor precisiewerk op het oppervlak.
De nadelen…
IR-verwarming is snel, maar het is niet altijd evenmatig. In tegenstelling tot een omgeving met verzadigde lucht, waar alles gelijkmatig wordt verhit, kan IR-verwarming ongelijkmatige resultaten opleveren. Vaak wordt het randgedeelte van de wafel sneller verhit dan het midden.
Om dit te voorkomen, kunt u niet zomaar hopen op het beste resultaat. U heeft een gezoneerd verwarmingssysteem of een rotatie van het substraat nodig om consistentie te behouden.
En nog één ding: let goed op de koeling. IR-lampen genereren veel warmte. Als de koelsystemen niet goed zijn afgesteld, loopt u het risico dat de lamp kapotgaat tijdens deze hoge vermogenscycli. Dat is zeker geen fijne manier om een dinsdag door te brengen.