Deje de calentar la cámara al vacío… y comience a calentar el wafer en sí.
Si alguna vez ha utilizado lámparas IR de alta potencia dentro de una cámara al vacío para semiconductores, sabe lo difícil que es controlar el calor generado. Se trata de luchar constantemente contra ese exceso de calor.
El problema es que las lámparas convencionales emiten energía en todas direcciones, es decir, en un ángulo de 360 grados. En un ambiente al vacío, la mayor parte de ese calor ni siquiera llega al wafer; en lugar de eso, se disipa contra las paredes de la cámara. Esto significa que se desperdicia mucha energía, y la superficie exterior del equipo se calienta tanto que podría causar quemaduras.
Aquí está la solución: calefacción direccional.
En lugar de utilizar simples tubos de cuarzo, usamos revestimientos reflectantes o reflectores parabólicos para dirigir la energía IR exactamente donde es necesaria. Básicamente, estamos reduciendo el ángulo de irradiación.
Es un cambio sencillo, pero cambia todo. Ya no hay necesidad de intentar calentar toda la máquina; basta con concentrarse en la zona específica que necesita calentamiento.
No se puede simplemente colocar cualquier lámpara allí. Por lo general, utilizamos emisores de infrarrojos de onda corta. Estos funcionan mejor en entornos al vacío y son más eficaces para calentar los materiales semiconductores.
Pero hay algo importante que debe tener en cuenta: controlar la densidad de energía. Dado que estas lámparas concentran el calor, pueden crear puntos calientes peligrosos si el foco no está bien alineado, incluso aunque sea solo unos pocos milímetros. Para evitar problemas, recomiendo encarecidamente usar un controlador PID junto con un pirómetro de respuesta rápida. Si se aplica demasiada energía sin lograr una buena alineación, se podrán dañar los bordes del wafer.
Lo mejor de todo es que, una vez que haga este cambio, ya no tendrá que depender de esos grandes sistemas de enfriamiento en las paredes de la cámara. La superficie exterior del equipo permanecerá fría. Sus operarios no tendrán que preocuparse por sufrir quemaduras durante el mantenimiento. Además, obtendrá mayor rendimiento sin necesidad de contratar a técnicos para mejorar la capacidad de refrigeración de sus instalaciones. Simplemente funciona.