Warum goldbeschichtete Reflektoren im Vakuum wirklich wichtig sind
Wenn man Siliziumwafer im Vakuum erhitzt, stellt man fest, dass die üblichen Regeln nicht gelten. Man kann sich nicht auf Konvektion verlassen – man ist vollständig auf Strahlung angewiesen.
Das Problem ist folgendes: Wenn man Standard-Aluminium- oder Edelstahlreflektoren verwendet, verschwendet man im Grunde genommen Energie. Anstatt auf die Waferoberfläche zu treffen, dringt eine große Menge an Energie in den Gehäusekörper ein. Das ist pure Verschwendung.
Der Vorteil von Gold
Wir verwenden goldbeschichtete Reflektoren, weil Gold das Infrarotspektrum besonders gut reflektiert. Es „reflektiert“ das Licht nicht nur, sondern leitet die Wärme auch genau dorthin, wo sie benötigt wird. Dadurch trifft jede Wattstunde, die man ausgibt, tatsächlich auf die Waferoberfläche. Dadurch entsteht eine viel bessere thermische Ausgewogenheit, und die Erwärmung erfolgt viel schneller. Der Heizer reagiert somit viel schneller auf äußere Einflüsse.
Das Problem mit der Hitze
Aber es gibt einen Haken: Wenn man so viel Energie in einen kleinen Raum bringt, wird es dort sehr heiß. Da Gold bei der Energiekonzentration so effizient ist, müssen die Kühlsysteme perfekt funktionieren. Wenn das Kühlsystem zu schwach ist, entstehen Probleme – verzerrte Reflektoren oder beschädigte Lampendichtungen. Ich habe bereits Fälle gesehen, in denen die Wärmestärke so hoch war, dass normale Dichtungen versagten. In solchen Fällen mussten wir auf spezielle Hochtemperatur-Dichtungen zurückgreifen, um zu verhindern, dass das Vakuum bricht.
Der Kompromiss
Diese Heizer sind dazu konzipiert, problemlos in die Halbleiterwerkzeuge eingebaut zu werden. Doch man muss sie etwas anders behandeln. Die Goldschicht ist äußerst dünn. Bitte reiben Sie diese Reflektoren nicht mit abrasiven Putzmitteln ab – sonst wird die Schicht zerstört, und die Effizienz des Heizers sinkt stark. Verwenden Sie stattdessen ein weiches Tuch sowie das richtige Lösungsmittel.
Es handelt sich dabei um einen Kompromiss: Man erhält zwar eine viel bessere thermische Ausgewogenheit sowie niedrigere Energiekosten, doch man muss die Geräte mit etwas mehr Sorgfalt behandeln als herkömmliche Industrieheizer.