Mehr Wärme auf die Wafer bringen
Wenn man Siliziumwafer erhitzt, muss man im Grunde gegen Energieverluste kämpfen. Das Problem mit herkömmlichen Reflektoren ist, dass sie undicht sind – zu viel Wärme entweicht einfach in die Wände der Kammer und geht verloren.
Deshalb verwenden wir reflektierende Oberflächen, die mit Gold beschichtet sind. Anstatt die Energie einfach entweichen zu lassen, lenken wir sie zurück auf die Wafer.
Warum Gold?
Es liegt daran, wie Gold mit Infrarotlicht umgeht. Es reflektiert dieses Licht deutlich besser als Aluminium oder Edelstahl. Durch den Einsatz einer hochreinen Goldschicht verhindern wir, dass der Reflektor selbst die Wärme aufnimmt. Dadurch treffen mehr Photonen auf die Wafer – es entsteht eine viel höhere Wärmedichte, ohne dass man die Leistung erhöhen muss und das System belastet wird.
Die richtige Entfernung finden
Die Entfernung zwischen der Lampe und den Wafern ist entscheidend. Es geht dabei um ein Gleichgewicht. Wenn man die Lampe zu nah heranbringt, entstehen heiße Stellen. Manchmal werden die Wafer dadurch beschädigt. Wenn man die Lampe wieder zu weit weg stellt, wird nur der Raum erhitzt.
Wir passen die Geometrie des Reflektors an, damit die Strahlung gezielt gelenkt werden kann. So kann man eine sichere physische Entfernung gewährleisten, ohne die Wirksamkeit der thermischen Energie zu verringern.
Denken Sie daran: Je genauer der Fokussierungspunkt ist, desto intensiver ist die Wärme – doch die „einstellige Zone“ wird dabei kleiner. Sie sollten die Entfernung entsprechend der Breite der Wafer sowie der Geschwindigkeit, mit der diese erhitzt werden müssen, einstellen.
Die praktischen Herausforderungen
Gold ist zwar hervorragend zum Reflektieren von Energie, doch es ist weich. Es kann keine groben Reinigungsmethoden standhalten. Wenn Ihr Prozess giftige Chemikalien beinhaltet, haben Sie zwei Möglichkeiten: Entweder schützen Sie die Reflektoren oder Sie müssen sie häufiger ersetzen.
Und noch etwas: Da so viel Wärme an einem Punkt konzentriert wird, sollten Sie darauf achten, dass die Kühlsysteme richtig dimensioniert sind. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Lampensockel bei den langen Betriebszyklen beschädigt werden.