Het correct cureren van wafers (zonder energieverspilling)
Bij het cureren van wafers draait alles om de manier waarop je met de hitte omgaat. De meesten van ons gebruiken IR-lampen, maar hier is het geheim: de lamp is pas de helft van het verhaal. De echte magie vindt plaats door de reflectoren.
Als je niet voorzichtig bent, lekt een groot deel van die dure energie gewoon weg uit de kamer. Het is net alsof je de hele kamer opwarmt alleen maar om een kop koffie warm te maken. Dat is niet goed voor de rekening en zeker niet goed voor de planeet.
Elke watt optimaal benutten
Denk aan de reflector als een manier om energieverspilling te voorkomen. In plaats van dat de IR-lamp hitte in alle richtingen afgeeft, gebruiken we deze reflectoren om de energie die de verkeerde kant op gaat terug te kaatsen naar het silicium.
Het is een simpele truc, maar hiermee kun je de bruikbare energie verdubbelen, zonder dat je meer stroom van het net moet halen. Als je de reflectie precies goed instelt, hoef je minder wattage te gebruiken om toch de gewenste temperatuur te bereiken.
De strijd tegen hitte en materialen
Het kiezen van het juiste materiaal is waar het moeilijk wordt. Goudgecoate substraatmaterialen zijn uitstekend, omdat ze de hoge golflengten van het IR-spectrum kunnen verwerken en niet oxideren. Daarnaast is er nog hoogzuiver aluminium, dat vaak wordt gebruikt in systemen voor kortegolflicht.
Maar er is één probleem: hitte zorgt ervoor dat materialen bewegen. Als de behuizing niet bestand is tegen de temperatuur van de lamp, zal het metaal vervormen. Zelfs een klein gebogen deel kan ‘koude plekken’ op de wafer veroorzaken. En we hebben allemaal wel eens meegemaakt dat een vervormde reflector tot ongelijke curing leidt, waardoor er veel producten beschadigd raken. Dat is een nachtmerrie.
Koolstofverbruik verminderen
‘Groener’ werken in een halfgeleiderfabriek heeft niets te maken met wonderlampen of hippe termen. Het gaat gewoon om de basisprincipes van de fysica.
Door de brandpuntsafstand van het IR-licht te verkleinen, voorkomen we dat er energie wordt verspild aan het opwarmen van de machine en de lucht eromheen. Bovendien zorgen betere reflectoren er voor dat je sneller de gewenste temperatuur bereikt. Dat betekent minder kWh per wafer.
Let wel: wanneer je de brandpuntsafstand verkleint, wordt het erg heet. Controleer dan goed je PID-regelaars. Anders kan het gebeuren dat de oppervlakte van de wafer beschadigd raakt, voordat je het zelfs maar doorhebt.