Správné zahřívání v systémech s infračerveným zářením ve vakuu
Při výrobě polovodičů je potřeba obrovské množství tepla, ale nemůžete si dovolit poškodit desku kvůli jakékoli kontaminaci. Standardní odporové ohřívače zde prostě nebudou stačit.
Proto se spoléháme na infračervené lampy kompatibilní s vakuem. Místo toho, abychom se spoléhali na prostředek, který by přenášel teplo, tyto lampy vysílají energii přímo na cíl prostřednictvím záření. Je to čistší způsob práce. Navíc je to velká výhoda pro ty, kteří chtějí provozovat „zelenou továrnu“ – protože tak přestanete plýtvat energií na věci, které nepotřebují být horké.
Jak to vlastně funguje
Vzmete-li v úvahu, že ve vakuu neexistuje konvekce, zůstává pouze záření.
Používáme krátkovlnné infračervené záření, protože proniká materiály mnohem rychleji než dlouhovlnné záření. Výhodou je, že energii můžete zaměřit přímo na substrát. Nepplýtváte tedy energií na zahřívání celé vakuové komory jen proto, abyste zahřáli jednu desku. Vaše spotřeba energie klesne a efektivita roste.
Ale musíte dávat pozor na hustotu energie. Pokud umístíte vysoce výkonné lampy do vakuua bez vhodného křemíkového obalu, jejich vlákna rychle shoří. Používáme tedy vysoce čistý křemík, abychom zabránili uvolňování plynů. Jinak si pokazíte vakuumové uzavření a nakonec budete mít kontaminovaný křemík. To rozhodně není dobrý den v práci.
Čištění pracoviště
Pokud stále používáte ty staré ohřívače typu trouby, víte, jak je frustrující čekat, než se velká komora nahřeje. Trvá to věčnost.
Přechod na cílené infračervené lampy to změní. Cílovou teplotu dosáhnete během sekund. Je to opravdu rychlé.
To pomáhá planetě (a vašemu účtu za elektřinu) dvěma způsoby. Za prvé, vaše maximální spotřeba energie klesne. Za druhé, systém pro chlazení nemusí tak intenzivně pracovat na ochlazení místnosti.
Kompromisy (upřímná část)
Vidíte, infračervené zahřívání není magické řešení. Protože intenzita záření je tak vysoká, můžete snadno dostat „horká místa“, pokud geometrie lampy dokonale neodpovídá desce. Budete potřebovat dobrý regulátor PID, aby vše bylo rovnoměrné.
A ještě jedna rada: zkontrolujte okruh chladicí vody. Pokud není navržen tak, aby zvládl záření vycházející z zadní strany lampy, poškodíte vakuumová uzavření. Ujistěte se, že rozestupy jsou správné, jinak budete trávit víkendy vyměňováním těsnění.