Hören Sie auf, die Wärme aus den Heizlampen einfach überallhin entweichen zu lassen.
Das Problem mit IR-Lampen ist, dass sie Wärme in alle Richtungen abgeben. In einer Halbleiter-Heizzelle ist jede Energie, die nicht auf die Wafer trifft, im Grunde verschwendet. Doch das ist noch nicht das Schlimmste: Die überschüssige Wärme belastet die Innenwände der Geräte. Wenn die Gehäuse der Maschinen so heiß werden, dass sie jemanden verletzen könnten, dann handelt es sich nicht um ein Heizproblem – sondern um ein Orientierungsproblem.
Die Wärme genau dorthin lenken, wo sie hin soll
Wir lösen dieses Problem mit präzisen Reflektoren. Stellen Sie sich das weniger als „Reflexion des Lichts“ vor, sondern eher als Neugestaltung des Lichtstrahls. Indem wir einen parabolischen Reflektor – meist mit Gold oder Aluminium beschichtet – hinter die Lampe platziern, lenken wir die gesamte IR-Energie direkt auf die Wafer. Im Grunde verwandeln wir eine leuchtende Glühbirne in einen gezielten Lichtstrahl. Das Ergebnis: Eine viel effektivere Wärmeverteilung. Die Wafer erreichen die richtige Temperatur schneller, und das Gehäuse der Geräte bleibt angenehm kühl.
Die richtigen Materialien wählen – und Probleme vermeiden
Das gewählte Material hängt von der Wellenlänge ab. Goldbeschichtete Reflektoren sind die beste Wahl für Langwellen-IR-Strahlen – allerdings sind sie teurer. Für Kurzwellen-IR-Strahlen reicht meist poliertes Aluminium aus. Doch hier wird es schwierig: Diese Reflektoren müssen unter intensiver Hitze nicht verbiegen. Wenn die Form durch thermische Ausdehnung um ein paar Millimeter verändert wird, ist die Wärmeverteilung ruiniert. Dadurch entstehen „heiße Punkte“ auf der Wafer – was zur ungleichmäßigen Behandlung der Wafer führt oder sogar zum Schaden des Substrats.
Die Anlage in der Praxis einsetzen
Eine optimale Anpassung des Systemes bringt auch Vorteile für das Lüftungssystem der Anlage. Da die Wärme nicht mehr überallhin entweicht, müssen die Kühlsysteme nicht so hart kämpfen. Nur eine Warnung: Wenn man die Wärme konzentriert, erhöht man die Intensität auf der Wafer. Man muss also den richtigen Balancepunkt zwischen der Krümmung des Reflektors und der Leistung der Lampe finden. Wenn man die Leistung zu hoch einstellt, ohne den Fokuspunkt anzupassen, besteht die Gefahr, dass die Ränder der Wafer beschädigt werden. Es geht also um das richtige Gleichgewicht.