Wanneer je wafers verhit in een chemisch reinigingsproces, speel je letterlijk met vuur. Er zijn immers brandbare en explosieve dampen in de lucht. Je kunt geen gewone kwartslamp boven het chemische bad plaatsen en hopen op het beste. Dat is een recept voor een ramp.
Om veilig te werken, richten we ons op twee belangrijke zaken: het creëren van voldoende afstand tussen de lamp en de chemicaliën, en het goed afsluiten van alle openingen.
Het hanteren van de hitte De afstand tussen de lamp en de chemicaliën is geen willekeurige waarde. Het gaat om een specifieke grens. Die IR-lampen stralen intensieve straling uit. Als het oppervlak van de lamp of de lucht eromheen te heet wordt, kunnen de chemische dampen gemakkelijk ontsteken.
We berekenen de benodigde afstand op basis van de vermogen van de lamp en de dampdruk van de chemicaliën. Als je de lamp dichter bij de chemicaliën plaatst, wordt het natuurlijk sneller warm. Maar dan loop je ook het risico dat de behuizing smelt. Daarom moet het koelsysteem sterk genoeg zijn om de hitte weg te halen van de lamp. Anders gaan de afsluitingen kapot.
Het afsluiten Daarnaast is er nog de kwestie van het afsluiten van de lamp. We ‘dekken’ de lamp niet zomaar af; we gebruiken speciale kwarts-metalen afsluitingen en robuuste behuizingen.
Het doel is om de elektrische onderdelen te beschermen tegen de corrosieve lucht. We wikken de elektroden en bedrading in hoogwaardige isolatoren die bestand zijn tegen de constante invloed van zure dampen. Dit voorkomt elektrische spanningen – oftewel vonken. In een explosieve omgeving is één vonk al voldoende om een explosie te veroorzaken.
Het compromis Er is echter wel een nadeel: door een beschermend laagje tussen de IR-lamp en de wafers te plaatsen, verlies je wat van de hete energie. Je hebt misschien meer stroom nodig of de wafers moeten langer worden verhit om de gewenste temperatuur te bereiken. Het is een klein offer om te voorkomen dat er een explosie optreedt. We geven liever iets langzamer werken dan dat er een chemische explosie plaatsvindt. Op deze manier krijg je een stabiel en betrouwbaar temperatuurregime. En belangrijker nog: je kunt aan het eind van de dienst veilig naar huis gaan.