Warum wir Gold verwenden, um Hitze zu vermeiden
Beim Bearbeiten von Halbleiterwafern ist es keine Lösung, einfach mehr Energie einzusetzen. Es geht nicht darum, wie viel Energie eingebracht wird – sondern darum, wie viel davon tatsächlich auf dem Zielobjekt ankommt.
Deshalb verwenden wir reflektierende Oberflächen aus Gold. Anstatt dass die Energie in den Gehäuseraum entweicht, wird sie durch das Gold wieder dorthin zurückgeworfen, wo sie hingehört.
Das Geheimnis liegt in der Reflexion
Herkömmliches Aluminium ist zwar in Ordnung – doch es absorbiert zu viel Energie. Gold hingegen ist äußerst effektiv bei der Reflexion von Infrarotlicht. Durch das Aufbringen einer dünnen Goldschicht auf die Reflektoroberfläche kann verhindert werden, dass die Ausrüstung die Hitze aufnimmt. Stattdessen wird die Energie wieder zum Wafer zurückgelenkt. Dadurch entsteht ein konzentriertes Wärmprofil – ohne dass man die Leistung auf das Maximum erhöhen muss.
Umgang mit der Hitze
Wenn man die Energie so konzentriert, steigt die Hitzedichte auf dem Wafer stark an. Dadurch wird der Wafer schnell sehr heiß. Deshalb muss man sicherstellen, dass das Kühlsystem mit dem Anstieg der Kammer Temperatur mithalten kann. Wenn der Luftstrom schwach ist, kann das Substrat beschädigt werden oder die Lampen können kaputtgehen.
Aber es gibt einen großen Vorteil: Da die Reflektoren die Energie effektiver nutzen lassen, kann man die Lampen in der Regel bei niedrigerer Spannung betreiben, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Das ist ein Vorteil für die Hardware – die Glühfäden brennen dadurch kaum so schnell aus.
Sauber halten
Diese Reflektoren sind einfach zu montieren. Sie passen direkt in die vorhandenen Heizrahmen. Zudem wird das Gold chemisch befestigt, sodass es nicht abplatzt, wenn sich die Temperaturen stark ändern.
Ein kleiner Tipp: Seien Sie vorsichtig mit Ihren Fingern! Ein einziger Ölfleck oder eine Fingerkuppe auf der Oberfläche kann einen „Kaltpunkt“ auf dem Wafer verursachen. Das führt zu ungleichmäßiger Aushärtung oder Deposition – was niemand möchte. Halten Sie die Oberflächen einfach sauber, dann bleibt der Strahlungsweg ungestört.