Mantenere una sala pulita di classe 100 effettivamente pulita
Nel mondo delle fabbriche di semiconduttori, anche un singolo granello di polvere – qualcosa che non si può nemmeno vedere – può rovinare l’intero lotto di wafer. È un incubo. Pertanto, quando è necessario riscaldare l’ambiente di classe 100, non si può utilizzare semplicemente un elemento riscaldante standard: questi emettono gas e particelle in quantità elevate.
Ecco perché preferiamo utilizzare lampade a infrarossi in quarzo ad alta purezza.
Perché il quarzo è importante
Utilizziamo silice fusa sintetica per queste lampade. Se si utilizza vetro borosilicato, si rischia il fenomeno dell’“emissione di gas”, ovvero la fuoriuscita di sostanze chimiche dal vetro nell’aria pulita.
L’involucro in quarzo funge da sigillo ermetico, tenendo al suo interno il filamento di tungsteno e il gas allogenato. Il vantaggio principale è che il calore viene trasmesso direttamente sul substrato, senza alcun contatto fisico, senza aria che viaggia nell’ambiente e senza che si sollevi polvere.
Progettazione per le condizioni reali
Nello spazio ristretto di queste apparecchiature, concentriamo l’attenzione su una alta densità di potenza. Vogliamo che queste lampade possano raggiungere rapidamente la temperatura desiderata.
Trattenendo l’energia a onde corte, il calore colpisce direttamente il substrato. In questo modo non si perde tempo a riscaldare l’aria all’interno della camera, il che significa che i sistemi di raffreddamento non devono lavorare oltre le loro capacità.
Dedichiamo anche molto tempo alla progettazione dei rivestimenti dei cavi di collegamento: anche il minimo spazio tra i componenti può essere considerato una “porta aperta” per i contaminanti. Utilizziamo materiali resistenti alle variazioni di temperatura, in modo che il sigillo rimanga integro anche quando la temperatura cambia.
I problemi legati all’uso del quarzo
Il quarzo è ottimo, ma è fragile. Resistono bene al calore, ma non tollerano urti o vibrazioni.
Un consiglio: non stringete troppo i bracci di fissaggio. Se non c’è spazio affinché il tubo possa espandersi con il calore, potrebbe rompersi. È necessario lasciare uno spazio adeguato tra i componenti.
Un altro aspetto importante: poiché queste lampade producono un calore molto intenso, possono danneggiare i rivestimenti organici presenti sui wafer se questi sono troppo vicini. È quindi importante verificare attentamente la distanza focale in base alla potenza della lampada, per evitare danni ai wafer.