Hoe houd je een Class 100-cleanroom echt schoon (terwijl je wafer verwarmt)?
Wanneer je in een Class 100-omgeving werkt, moet je voortdurend vechten tegen stofdeeltjes. Eén klein stofdeeltje kan al ervoor zorgen dat je hele lading wafer’s kapotgaat.
Het probleem is dat het niet alleen om de temperatuur gaat wanneer je wafer’s verwarmt. Het gaat ook om de lamp zelf. Normaal glas kan breken of giftige gassen afgeven wanneer het heet wordt. Dit kan leiden tot vervuiling van je werkoppervlak. Daarom gebruiken we hoogzuiver synthetisch kwarts. Geen metalen deeltjes, geen verrassingen.
De juiste afstand
Je kunt de infraroodlamp niet zomaar recht tegen de wafer drukken. Anders ontstaan er hete plekken die het silicium kunnen beschadigen. Erger nog: als de lamp de wafer raakt, is alles verloren. Onmiddellijke contaminatie.
Het vinden van de juiste afstand vereist wat balans. Als je de lamp dichterbij plaatst, is de hitte intens, maar niet gelijkmatig verdeeld. Als je hem weer verder weg plaatst om een gelijkmatige temperatuur te bereiken, kun je geneigd zijn de sterkte van de lamp te verhogen. Wees voorzichtig: te veel energie kan de lamp beschadigen.
Waarom we gefuseerd kwarts gebruiken
We hebben alles weggehouden: geen coatings, geen lijm, niets wat kan loskomen of roken wanneer het heet wordt. We gebruiken gefuseerd kwarts omdat dit materiaal herhaaldelijk kan worden verhit en gekoeld zonder te breken. We gebruiken ook speciale elektroden, zodat de lamp niet snel kapotgaat.
Het beste aan gefuseerd kwarts is dat het zo zuiver is dat de kortegolf-infrarode straling er gewoon doorheen kan gaan. De straling blijft dus niet vastzitten in de wand van de lamp. Hierdoor komt er meer energie op de wafer terecht, terwijl de lamp zelf koeler blijft.
De nadelen
Het nadeel van hoogzuiver kwarts is dat het broos is. Het houdt wel van hitte, maar haat trillingen. Als de bevestigingsonderdelen van de lamp trillingen veroorzaken, kan dit schade toebrengen aan het oppervlak van de lamp. Zorg ervoor dat de bevestigingsonderdelen goed passen. Vergeet ook je koelsysteem niet: dit moet sterk genoeg zijn om alle hitte te kunnen afvoeren.