Mehr Wärme auf die Wafer – und weniger Wärme an den Wänden
Wenn man Wafer im Vakuum erhitzt, kämpft man gegen die Gesetze der Physik. Da es keinen Luftstrom gibt, kann man nicht auf Konvektion setzten. Man muss sich auf Strahlung verlassen.
Das Problem ist: Jeder Watt, der die Wafer nicht erreicht, ist einfach verschwendete Energie. Diese Energie erwärmt stattdessen die Wände des Behälters – was wiederum dem Kühlsystem zusätzlichen Druck auferlegt. Es handelt sich dabei um einen Energieverschwendung sowie um ein Problem für die Hardware.
Warum wir Gold verwenden
Herkömmliche Quarzlampen strahlen Wärme in alle Richtungen ab. Um diese Verschwendung zu vermeiden, verwenden wir reflektierende Oberflächen, die mit Gold überzogen sind. Gold ist hervorragend darin, Infrarotwellen zurück in die richtige Richtung zu lenken.
Indem wir das Gehäuse mit Gold überziehen, können wir die Wärme, die sonst in die falsche Richtung geht, zurücklenken. Dadurch wird die Energie direkt auf die Oberfläche der Wafer gelenkt. Das Ergebnis: Eine viel höhere Wärmestärke – ohne dass man die Leistung erhöhen muss.
Achten Sie auf die thermische Last
Es gibt jedoch einen Haken: Wenn man so viel Strahlung auf ein Ziel konzentriert, muss der Glühfaden der Lampe besonders heiß werden, um eine konstante Ausgabe zu gewährleisten.
Falls Sie eine Hochleistungs-Lampe verwenden, müssen Ihre Stromquellen äußerst zuverlässig sein. Wir haben bereits erlebt, dass Systeme versagt haben, weil die Elektrik nicht mit dem plötzlichen Anstieg der Leistung zurechtkam. Stellen Sie sicher, dass Ihre Verkabelung die Belastung verkraften kann – und dass die Vakuumdichtungen unter den lokalen Hitzebelastungen nicht beschädigt werden.
Der Kompromiss
Gold ist das beste Mittel für diese Aufgabe – doch es ist etwas anspruchsvoll. Es verträgt keine Kontaminationen.
Falls Ihr Prozess Gasentwicklung oder chemische Dämpfe beinhaltet, die die Goldschicht verschmutzen oder korrodieren, sinkt die Reflektivität. Dann wird die Wärme nicht mehr gleichmäßig auf die Wafer abgegeben.
Halten Sie Ihren Behälter sauber. Wenn die Beschichtung verschmutzt wird, verlieren Sie nicht nur an Effizienz – es entstehen außerdem Hotspots auf dem Substrat. Das möchte niemand.