Het is belangrijk om de afstand tussen de lamp en de wafer zo klein mogelijk te houden. Dit zorgt voor een efficiënter gebruik van energie. Het gaat er niet alleen om dat de wafer sneller op temperatuur komt, maar ook om te voorkomen dat de warmte onnodig wordt verspild en de wanden van de kamer worden opgewarmd.
Denk aan de afstand tussen de lamp en de wafer als een soort ‘efficiëntieschaal’. Als deze te groot is, verbruik je onnodig veel energie om de lucht en de omringende apparatuur op te warmen. Dat is zonde van energie.
Maar je kunt de lamp ook niet te dicht bij de wafer plaatsen. Dat leidt tot problemen: te dichtbij kan leiden tot thermische schade of een vervormde wafer. Te ver weg betekent dat de efficiëntie van het systeem afneemt, waardoor het systeem langer moet draaien. Hierdoor stijgt je broeikasgasuitstoot weer.
Je hebt dus een precies gecalibreerde afstand nodig. Op deze manier kan de wafer snel op temperatuur komen, zonder dat er lokale hittepunten ontstaan.
Snelheid versus stabiliteit
We kiezen voor kortegolflengte-infraroodstraling, omdat deze beter in het oppervlak van de wafer kan doordringen dan langegolflengte-infraroodstraling. Het voordeel is dat je een iets grotere veiligheidsafstand kunt hanteren, terwijl je toch dezelfde verwarmingsefficiëntie behoudt. Ook wordt de temperatuur over het gehele oppervlak van de wafer gelijkmatiger.
Een fout die mensen vaak maken: metaal beweegt zich. Wanneer de lampen heet worden, zetten ze uit. Als de bevestigingspunten van de lampen zelfs maar een paar millimeter verschuiven, verandert de veiligheidsafstand. Hierdoor stijgt het energieverbruik en begint het proces uit de hand te lopen. Het is een kleine verandering, maar het heeft invloed op de efficiëntie.
De realiteit van ‘groen produceren’
Laten we eerlijk zijn: het overstappen op een IR-gebaseerd productiesysteem is geen simpele oplossing. Kortegolflengte-infraroodlampen vereisen veel energie. Je hebt een goed gecontroleerd PID-systeem nodig, zodat je de gewenste temperatuur haalt. Vergeet ook de koeling niet. Als je geen manier hebt om de teruggekaatste warmte te beheersen, bespaar je geen energie. Je verplaatst de warmte alleen maar naar het ventilatiesysteem van het gebouw. Dat is geen oplossing; het is gewoon een probleemverplaatsing.