Stop met het verspillen van warmte: waarom gecapiteerde IR-elementen echt werken
Als je ooit hebt geprobeerd een wafer op te warmen in een glovebox, weet je hoe moeilijk dat is. Je moet vechten om elke centimeter ruimte die er is te benutten. De meeste energie wordt gebruikt om de wanden van de chamber op te warmen, in plaats van de wafer zelf. Het is frustrerend en het is ook een verspilling van energie.
Standaard IR-lampen geven warmte in alle richtingen af. Wij hebben een betere manier gevonden: het gebruik van goud als coating.
Het voordeel van goud
Stel je voor dat een standaard filament net zo werkt als een gloeilamp die energie overal naartoe stuurt. De meeste warmte gaat dan naar de achterkant van de lamp. Door een dunne laag hoogzuiver goud op de achterkant van het kwarts te gebruiken, creëren we eigenlijk een spiegel. Goud weerspiegelt infraroodlicht uitstekend – veel beter dan zilver of aluminium. In plaats van dat de warmte alle kanten op gaat, wordt deze naar voren gestuurd. Alles komt precies waar het moet zijn: op de wafer.
Het juiste formaat kiezen
Gloveboxes zijn erg compact. Er is nauwelijks ruimte voor grote apparatuur. Daarom heb je veel vermogen nodig in een kleine ruimte. Kies bij het kiezen van lampen ervoor dat de spanning en het vermogen overeenkomen met die van je voedingsbron. Anders zal je apparatuur beschadigen.
Maar hier is het echte voordeel: goud stuurt niet alleen de warmte naar voren, maar verspreidt deze ook. Hierdoor ontstaat er een gelijke temperatuur over de hele wafer. Geen hete plekken, geen vervormde siliciumsubstraten. Gewoon een constante warmte.
De nadelen (en hoe je ze kunt omzeilen)
Er is wel een nadeel: omdat we al die energie in één richting sturen, wordt de voorkant van de lamp erg heet. Jouw wafer zal dat prima vinden, maar je apparatuur misschien niet. Zorg ervoor dat je montageonderdelen en kabels bestand zijn tegen deze hoge temperaturen. Als je koelsysteem niet goed genoeg is, kunnen je plastic onderdelen smelten of kunnen de sluitingen van de glovebox kapotgaan. Dat is geen prettige dag in het laboratorium.
Mijn advies? Gebruik leidingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen.
Als je de tijd die nodig is om te werken wilt verminderen, zonder dat je meer energie moet gebruiken, kies dan voor gecapiteerde IR-elementen. Ze werken gewoon beter.