Waarom we overstappen op IR-technologie voor leidvrije chips
De trend richting ‘groene’ en leidvrije halfgeleiderfabricage is geen tijdelijke trend – het is de richting waarin de industrie zich bevindt. Lang hebben we gebruikgemaakt van convectiekookovens. Maar eerlijk gezegd: het opwarmen van een grote hoeveelheid lucht alleen maar om een wafer te drogen, is zonde van energie. Het proces is traag, er wordt veel energie verbruikt, en er worden ook nog eens deeltjes in de lucht verspreid.
Daarom zijn we overgestapt op IR-technologie. In plaats van de ruimte op te warmen, stuurt IR-technologie de energie rechtstreeks naar de wafer. Geen tussenliggende elementen, geen opgewarmde lucht – alleen maar directe straling.
Hoe de fysica werkt
Stel je voor dat IR-lampen zijn afgestemd op dezelfde golflengte als de fotoresist of het droogmiddel. Zodra het licht de oppervlakte bereikt, wordt het onmiddellijk opgenomen. Er is geen tijd nodig om de ruimte op temperatuur te brengen. Je draait gewoon een schakelaar om en er is meteen warmte beschikbaar. Dit is een groot voordeel, want het maakt het mogelijk om die oude, zware stabilisatoren te vermijden die vroeger nodig waren om hoge temperaturen te kunnen weerstaan.
We gebruiken specifiek kortegolflengte-IR-licht. Dit licht dringt dieper door en droogt de oppervlaktesnel op. Hierdoor hoeft het siliciumsubstraat nauwelijks lang onder hitte te staan. Hierdoor blijft de ‘thermische last’ laag en blijven de wieters in goede conditie.
De nadelen (want niets is perfect)
Natuurlijk is het niet allemaal magie. Als je zoveel energie op één plek concentreert, moeten de sensoren goed functioneren. Als de IR-sensoren niet zijn afgesteld op de juiste golflengte, kan het gebeuren dat de randen van de wafer beschadigen. Het is belangrijk om de kracht van de lamp in balans te houden met behulp van een nauwkeurige feedbackloop, zodat de temperatuur precies op het gewenste niveau blijft.
Een schone fabriek
Het beste aan IR-technologie is dat deze systemen gewoon… schoner zijn. Er zijn geen restanten van verbranding of chemisch vervuilde luchtbewegingen meer in de zuiverruimte. Voor de ingenieurs is dit een droom: de machines zijn kleiner, en er hoeft minder ruimte te worden gebruikt voor leidingen. Het past perfect in de ruimte waar vroeger de oude thermische tunnels zaten. Hierdoor kan de fabriek haar doelstellingen op het gebied van koolstofneutraliteit halen, zonder dat de productie vertraagt.