Stop met tijd verspillen: waarom IR-verwarming beter is dan hete lucht voor wafers
Als je enige ervaring hebt met halfgeleiderverwerking, ken je vast het frustrerende gevoel dat gepaard gaat met het wachten.
Het gebruik van hete lucht is net alsof je een hele kamer wilt opwarmen alleen maar om één kop koffie warm te maken. Eerst moet de ruimte worden opgewarmd, daarna de lucht – en pas daarna de wafer. Het is langzaam en onhandig. Bovendien ontstaat er een storende vertraging die je tijd kost.
IR-verwarming werkt anders. Hierdoor wordt de ‘tussenpersoon’ overbodig. In plaats van met lucht te werken, wordt de energie rechtstreeks op de wafer gestuurd.
Het is snel. Echt heel snel.
Bij het gebruik van hete lucht moet je rekening houden met de thermische inertie. Je besteedt veel te veel tijd aan het opwarmen en afkoelen van de omgeving. Dat is tijd die je nooit meer terugkrijgt, en dit beperkt je productiviteit.
Met IR-lampen bereik je de gewenste temperatuur in seconden. Dit zorgt voor een grotere controle over het proces. Je hoeft niet te wachten tot de ventilator lucht rondblaast; je kunt meteen aan het werk.
Maar je kunt niet zomaar een lamp in het apparaat stoppen en klaar zijn. De afstand tussen de lichtbron en de wafer is cruciaal. Als de lampen te dichtbij staan, kan dit leiden tot hete plekken of zelfs beschadigingen aan de randen van de wafer. Te ver weg? Dan verlies je juist die snelheid die je wilt hebben.
We berekenen meestal een specifieke ‘veiligheidsafstand’ om te zorgen dat de warmte gelijkmatig over de hele oppervlakte van de wafer wordt verdeeld. Bovendien genereren hoge-intensiteit IR-lampen veel energie. Daarom is het nodig om een goede koelmethode te gebruiken. Anders zal al het andere apparaatermateriaal deze warmte opnemen. Niemand wil immers een apparaat dat te heet aanvoelt.
Laten we eerlijk zijn: IR-verwarming is geen wonderoplossing voor alles. Er is een compromis nodig. Met een convectiekookoven maakt het niet uit als de wafer een paar millimeter verschoven is; de lucht vult de ruimte immers op. Maar bij IR-verwarming is precisie belangrijk. Een kleine fout kan ervoor zorgen dat de wafer niet perfect wordt.
Je geeft dus opzettelijk de eenvoud van conventionele verwarming op, in ruil voor de snelheid die IR-verwarming biedt. Voor de meesten van ons is dit een compromis dat het waard is.