Stop met het opwarmen van je gereedschap (en begin in plaats daarvan de wafers op te warmen)
Wanneer je een wafer opwarmt, wil je dat de energie rechtstreeks naar het substraat gaat – niets anders. Je wilt niet dat de energie overal anders heen gaat.
Het probleem met standaard infraroodlampen is dat ze de warmte in alle richtingen verspreiden. Dit zorgt voor veel onrust. Al snel kunnen de binnenmuren van je dure apparatuur zo heet worden dat dit schade kan veroorzaken aan de gevoelige onderdelen die je veel geld hebt gekost.
Daarom gebruiken we gerichte verwarming.
Hoe de fysica in werking treedt
Stel je een standaard kwartslamp voor als een gloeilamp die licht in een grote halve bol verspreidt. Om dit te voorkomen, gebruiken we speciale reflectoren en coatingen die fungeren als een soort trechter. Hierdoor wordt de infraroodenergie samengeperst tot een smalle, gerichte straal die rechtstreeks op de wafer wordt gericht. Omdat de straal smal is, komt er veel minder warmte terecht op de wanden van de kamer. De wafer wordt op de exacte gewenste temperatuur gebracht, terwijl het frame koel blijft. Het is dus een veel efficiëntere manier om te werken.
Het vinden van de juiste afstand
Je kunt geen lamp met hoge vermogens direct tegen een oppervlak zetten. Anders riskeer je dat er te veel warmte wordt geproduceerd. Er moet dus een balans zijn. Als de lamp te dichtbij staat, is de warmtedichtheid te hoog voor het montagesysteem. Maar als de lamp te ver weg staat, verspil je energie en wordt de efficiëntie verminderd.
We bepalen de perfecte afstand door rekening te houden met het vermogen van de lamp en hoeveel warmte de wafer weerkaatst. Als je de lamp dichter bij de wafer plaatst, wordt de warmte sneller en intenser gegenereerd. Maar dit legt meer druk op het koelsysteem. Je moet beslissen of je een snelle opwarming wilt of dat je wilt voorkomen dat het frame onder constante thermische stress komt te staan.
De compromissen
Het is natuurlijk geen magische oplossing. Er zijn nadelen. Als je de straal te nauw maakt, moet je kiezen tussen brede, ‘veilige’ verwarming en precisiewarming. Als de afstelling zelfs maar een paar millimeter verschilt, ontstaan er hete punten en oneffen temperaturen op de wafer.
Het is een kwestie van precisie. Daarom moeten jouw technici heel zorgvuldig omgaan met de montage. Er mag geen enkele trilling zijn. Als de lamp trilt, faalt het proces. Simpel gezegd.