Waarom we hete lucht vervangen door IR in ovens voor schone kamers
Wanneer je diep in de halfgeleiderverwerking zit, komt het uiteindelijk neer op één ding: hoeveel tijd verspil je?
De meeste mensen zijn gewend aan gecomprimeerde lucht. Maar hier is het probleem: convectorwarmte werkt langzaam. Je verwarmt eigenlijk een enorme hoeveelheid lucht en wacht tot die moleculen uiteindelijk jouw werkstuk bereiken. Het is tijdrovend.
Infrarood (IR) bespaart deze tussenlaag. In plaats van de ruimte te verwarmen, stuurt het energie rechtstreeks naar het substraat.
Sneller werken
In een typische oven voor een schone kamer kom je dit storende thermische vertraging tegen. Je wacht tot de lucht de juiste temperatuur heeft bereikt, en daarna wacht je weer tot de warmte echt in het onderdeel doordringt. Dat betekent veel wachten.
IR-verwarmers raken het doel onmiddellijk.
Stel je voor dat een behandeling van 30 minuten wordt verkort tot 5 minuten. Als je met een hoge productiesnelheid werkt, is dat een enorme winst. Je kunt veel meer doen in één dag, zonder dat je een grotere schone kamer hoeft te bouwen.
Het lastige deel
Je kunt niet zomaar een ventilator verwijderen en er een IR-lamp voor in de plaats zetten. Je moet de thermische belasting opnieuw overwegen.
Omdat IR zo geconcentreerd is, ontstaan er gemakkelijk ‘hotspots’ als de reflectoren niet perfect zijn ingesteld. Je hebt ook PID-regelaars nodig die kunnen meekomen met de snelheid waarmee de temperatuur verandert.
In tegenstelling tot conventionele ovens die op een constante omgevingstemperatuur blijven, hangt bij IR alles af van de afstand. Als de emissor te dicht bij de wafer staat, verbrand je het materiaal. Er is wat meer precisie nodig, maar de voordelen zijn het waard.
Het schoon houden
Het mooiste is dat er geen turbulentie meer is.
Hogesnelheidsventilatoren zorgen er namelijk voor dat stof en vuil rondvliegen. IR-technologie is statisch: het werkt gewoon op zijn plek.
Dit betekent dat je HEPA-filters minder intensief hoeven te werken. Je hebt een stiller en schoner milieu, en een proces dat veel sneller verloopt. Als je wilt groeien en de levertijden wilt verkorten, is dit de manier om het te doen.