Waarom we overstappen op IR-gerelateerde droogtechnieken voor waferbehandeling
De laatste tijd wordt er veel aandacht besteed aan het gebruik van infraroodstraling voor het drogen van producten. Dat is logisch: we proberen af te stappen van het gebruik van oplosmiddelen en de hoge milieukosten die gepaard gaan met traditionele verwerkingsmethoden. In een schone werkruimte is het niet alleen belangrijk om ‘milieuvriendelijk’ of ‘loodvrij’ te zijn – dat staat ook in de marketingmateriaal – maar het is zelfs een vereiste. IR-technologie doet het werk door elektromagnetische straling rechtstreeks naar het materiaal te sturen. Er is geen tussenpersoon nodig.
Het geheim van directe verwarming
Stel je eens voor hoe een gewone convectieoven werkt: deze verwarmt de lucht, en die lucht verwarmt vervolgens het product. Dit proces is traag en verspilt veel energie.
IR-lampen werken anders. Ze stralen kortegolfstraling uit die rechtstreeks in het oppervlak van de wafer terechtkomt. We noemen dit directe energietransfer. Omdat er geen energie wordt verspild aan het opwarmen van elke centimeter van de ruimte, wordt de warmte bijna meteen overgedragen. Het gaat dus snel. En zo kun je de energiebesparende doelstellingen halen, zonder dat de snelheid wordt beïnvloed.
Het evenwicht tussen afstand en warmte
Hier wordt het lastig. De meeste ingenieurs hebben moeite met het bepalen van de veilige afstand tussen de lamp en de wafer.
Als je de lamp te dicht plaatst, kunnen er hete plekken ontstaan of kunnen de randen van de wafer beschadigen. Maar als je de lamp te ver weg plaatst, neemt de effectiviteit af.
Het is dus een soort evenwichtsopgave: je moet de vermogensdichtheid van de lamp in balans brengen met de thermische massa van de wafer. Lampen met hoge intensiteit bevorderen de snelheid, maar ze leggen veel druk op het koelsysteem. Als het koelsysteem de extra warmte niet kan verwerken, gaan de lampen eerder kapot dan nodig is.
Een schoner manier van werken
Het beste aan IR-gerelateerde droogtechnieken is dat het om een droog proces gaat. Je hoeft geen chemische katalysatoren of oude loodhoudende stabilisatoren meer te gebruiken. Er zijn geen schadelijke stoffen die vrijkomen. Je hoeft alleen maar de lampen aan te sluiten, de tijdsinstellingen in te stellen, en alles blijft onder controle. Het is een eenvoudige en schone vervanging voor de oude, complexe thermische systemen.