Warum wir Gold verwenden, um Energieverschwendung zu vermeiden
In der Welt der Halbleiterwafern bedeutet Energieverschwendung im Grunde genommen Geldverschwendung. Doch es geht dabei nicht nur um die Stromrechnung. Wenn die Wärme nicht genau dort ankommt, wo sie hin soll, entstehen ungleichmäßige Temperaturverteilungen – und das ist der Beginn von Problemen.
Wenn wir solche Heizgeräte konstruieren, versuchen wir nicht einfach nur, etwas warm zu machen. Wir versuchen vielmehr, die Energie gezielt zu lenken. Deshalb verwenden wir reflektierende Oberflächen, die mit Gold beschichtet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass fast jeder Watt Energie, der vom Heizelement abgegeben wird, tatsächlich auf der Wafer landet.
Der Vorteil von Gold
Man fragt sich vielleicht, warum wir nicht einfach Aluminium verwenden. Das Problem ist, dass Aluminium zu viel Energie aufnimmt. Gold hingegen ist hervorragend darin, Infrarotstrahlen zurückzuschicken – mit fast keinerlei Verlusten. Dadurch kann man die gewünschte Temperatur erreichen, ohne die Leistung so hoch drehen zu müssen, dass die Heizelemente zerstört werden. Es ist einfach effizienter.
Beseitigung von „Kaltstellen“
Es geht nicht nur um die Beschichtung, sondern auch um die Form des Heizelements. Wir investieren viel Zeit in die Geometrie, damit die Wärme genau dort ankommt, wo sie benötigt wird. Dadurch verschwinden die lästigen Kaltstellen auf der Wafer-Oberfläche. Bei der Schichtbildung oder Härtung können bereits kleine Temperaturunterschiede dazu führen, dass eine ganze Charge ruiniert wird. Goldreflektoren sorgen dafür, dass die Wärme präziser verteilt wird.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Der Nachteil ist, dass Gold zwar sehr effektiv ist, aber auch recht anspruchsvoll in der Pflege ist. Es verträgt keine Kontaminationen. Wenn im Behälter chemische Dämpfe oder organische Substanzen vorhanden sind, kann die Goldschicht verschmutzt oder oxidiert werden. Dann sinkt die Reflektionsfähigkeit des Goldes. Man benötigt daher eine gründliche Reinigungsroutine oder einen Quarzschild, um die Reflektoren weiterhin funktionsfähig zu halten.
Ein letzter Rat bei der Auswahl eines neuen Heizelements: Achten Sie auf Ihr Kühlsystem. Da die Strahlung so effizient ist, bleibt der Lampenkörper kühler – doch die Wafer nimmt die Wärme viel schneller auf. Sie sollten Ihre PID-Controller entsprechend einstellen, damit sie schneller reagieren können. Andernfalls könnten Sie die gewünschte Temperatur überschreiten.