Het voorkomen van vervuiling van de wafels tijdens het spoelen onder hoge belasting
Laten we het hebben over het ergste scenario in de droogingsproces van halfgeleiders: een kapotte IR-lamp. Als een lamp kapotgaat terwijl je een proces met hoge belasting uitvoert, heb je te maken met meer dan alleen een kapotte gloeilamp. Er vallen glasstukken en chemische stoffen op de wafels terecht. Dat is een enorme ramp voor je productieproces. We hebben veel tijd besteed aan het bedenken van manieren om dit te voorkomen.
Het probleem met thermische schokken
Wanneer je hoge productiesnelheden nastreeft, heb je warmte nodig – en dat snel. Maar hier zit het probleem: wanneer koud spoelwater op een extreem hete kwartsbuis terechtkomt, ontstaan er heftige temperatuurschommelingen. Standaardlampen kunnen deze druk niet aan. Ze breken dan.
Om dit op te lossen, gebruiken we kwarts met een dikke wand. We voegen ook een speciaal waterdicht afsluiting toe aan de uiteinden van de lamp. Hierdoor kan geen vocht meer in de lamp komen. Dit voorkomt elektrische storingen of dat de gloeidraad te vroeg kapotgaat.
Een veiligheidsnetwerk creëren
We verwachten niet zomaar dat de lamp intact blijft. We wikkel hem in een beschermende huls – een afgesloten kwartsomhulling. Denk hierbij aan een fysieke barrière. Als de binnenste verhittingselementen kapotgaan, vangt de buitenste huls alles op. De brokstukken blijven dus binnenin zitten. Je substraten blijven schoon. Het is een eenvoudige manier om te voorkomen dat een kapotte lamp tot een mislukt productieproces leidt.
De nadelen en hoe ze te omzeilen
Het toevoegen van deze extra laag kwarts betekent dat een deel van de IR-straling wordt geblokkeerd. Je krijgt dan niet dezelfde intensiteit als met een ‘normale’ lamp. Maar dit is gemakkelijk op te lossen: je verhoogt gewoon de vermogensoverdracht, zodat je nog steeds de gewenste snelheid bereikt. Let er wel op dat je stroomvoorziening de extra belasting aankan, zodat de productietijd niet verstoord wordt.
Een laatste tip: gebruik precieze PID-regeling. Als je de stroom zomaar aan en uit zet, zonder dat er een geleidelijke afname van de stroom is, zal de gloeidraad kapotgaan. Het doet er niet toe hoe goed het afsluitingsmechanisme is – de wetten van de fysica zorgen er toch voor dat de gloeidraad wordt beschadigd.