Het voorkomen van warmtestromen bij het drogen van wafers
Bij het drogen van wafers is het belangrijk om een balans te vinden. Je moet de vochtigheid van het oppervlak zo snel mogelijk verwijderen, maar als je te veel warmte gebruikt, loop je het risico dat de wafer beschadigt wordt.
De meesten van ons maken gebruik van infrarode stralers voor dit doel. Maar hier zit het probleem: een standaard kwartslamp is erg inefficiënt. Een groot deel van de warmte wordt in alle richtingen uitgestraald, waardoor deze de muren van de machine raakt in plaats van de wafer. Het is net alsof je probeert een kamer op te warmen met een open raam.
De oplossing: een goudcoated reflector
We gebruiken goud van hoge zuiverheid voor de reflector, omdat goud de infrarode stralen beter kan weerkaatsen dan aluminium of gepolijst staal. Het vangt meer van deze lange en korte golflengten op en stuurt ze terug richting het doel.
In plaats van dat al die energie verspild wordt, wordt deze door de gouden laag gefocust. Hierdoor ontstaat er een sterker warmtestroom. Het beste van alles? Je kunt het gewenste temperatuurniveau bereiken met veel minder wattage.
Maar je kunt de intensiteit niet zomaar verhogen en dan weglopen. Als je de energie op deze manier focust, wordt de warmtedichtheid op het focapunt enorm. Als je het systeem op maximale intensiteit instelt, moet de snelheid waarmee de wafers worden behandeld ook omhoog. Als de transportband zelfs maar één seconde stilvalt, kan dat leiden tot oververhitting.
We besteden ook veel tijd aan het optimaliseren van de kromming van deze reflectoren. We willen voorkomen dat er ‘dode zones’ ontstaan waar de warmte niet komt. Als de kromming goed is, wordt de energie gelijkmatig verdeeld, zodat de randen van de wafer net zo snel drogen als het midden. Geen koude plekken, geen gokwerk.
En dan is er nog de rekening voor de energieverbruik. Wanneer je kijkt naar de energieauditresultaten, is het enige belangrijke getal de ‘effectieve energie’. Een lamp kan 2 kW verbruiken, maar zonder goede reflector wordt misschien maar 40% van die energie daadwerkelijk gebruikt.
Het toevoegen van een goudcoating zorgt ervoor dat het energieverbruik drastisch afneemt. Je gebruikt minder kilowattuur per wafer, waardoor het elektrische verbruik van de droogingsunit wordt verminderd. Het is een eenvoudige manier om het hele proces efficiënter te maken.