Warum wir auf heiße Luft verzichten und stattdessen ozongefreie Infrarotlampen verwenden
Seien wir ehrlich: Die Verwendung von heißer Luft bei der Halbleiterbearbeitung ist äußerst ineffizient. Der Prozess ist einfach zu langsam. Man heizt die Luft auf – in der Hoffnung, dass diese anschließend das zu bearbeitende Bauteil erwärmt. Das ist ein Umweg, der viel Zeit kostet.
Durch den Einsatz von ozongefreien Infrarotlampen ändert sich alles. Anstelle des Wartens auf die Erwärmung der Luft wird Strahlung verwendet. Die Energie trifft direkt auf das Substrat – ohne Zwischenmittel. Nur Wärme.
Die Probleme mit der Konvektion
Wer bereits mit Systemen zur Erzeugung von heißer Luft gearbeitet hat, kennt die Probleme. Die Zeit bis zur Vollständigerwärmung ist extrem lang – und die thermische Verzögerung ist ein Albtraum. Ganz zu schweigen von der Geometrie des Bauteils: Wenn sich die Form des Bauteils ändert, muss man stundenlang die Luftzufuhr neu kalibrieren.
Unsere Infrarotlampen beseitigen diese Probleme. Wir verwenden eine spezielle Quarzkombination sowie gefilterte Emittoren, um das Wellenlängenbereich von 185 nm auszuschließen. Warum? Weil genau dieses Licht Sauerstoff in Ozon umwandelt. In einer Reinräumumgebung ist Ozon katastrophal – es verschmutzt alles und zerstört empfindliche Wafern. Durch die Abschirmung dieses Lichts bleibt der Prozess sauber.
Was das für Ihren Arbeitsablauf bedeutet
Mit Infrarotheizung können Sie gezielt eine bestimmte Stelle auf dem Wafer erhitzen, ohne den gesamten Raum erwärmen zu müssen. Es geht dabei sehr schnell.
Nach unserer Erfahrung kann der Einsatz von Infrarotlampen die Trocknungszeit um 40 bis 70 % verkürzen. Sie erhalten eine hohe Wärmestärke genau dort, wo sie benötigt wird – und Sie können die Temperatur in kürzester Zeit erhöhen oder senken.
Die „Nachteile“ (denn es gibt immer welche)
Man kann keine Infrarotlampe einfach in einen alten Konvektionsofen einbauen und damit fertig sein. Infrarotstrahlung benötigt einen freien Blick auf das zu behandelnde Objekt. Wenn das Bauteil tiefe Rillen oder eine ungewöhnliche 3D-Form hat, entstehen „Schattenzonen“. Im Grunde genommen: Wenn das Licht die Stelle nicht erreichen kann, kann es sie auch nicht erwärmen. Um das zu beheben, braucht man mehrere Lampen oder Reflektoren, um die Energie in die Schattenzonen zu leiten.
Noch eines: Da die Wärmeübertragung so schnell erfolgt, müssen die Steuerungen mitmachen können. Wenn man langsame PID-Schleifen verwendet, wird die Zieltemperatur überschritten – und das Substrat wird beschädigt. Man braucht therefore ein System, das genauso schnell reagieren kann wie die Lampen selbst.