Wie man die Wafer sauber hält, wenn man CNT-Heizer verwendet
Wenn man mit der Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren arbeitet, kennt man das Problem. Man benötigt Infrarotlampen mit hoher Leistung, um die genau richtigen Temperaturen für die Aktivierung des Katalysators zu erzielen. Doch hier liegt das Problem: Wenn man diese Lampen bei großer Produktionsmenge unter hoher Belastung einsetzt, können Probleme auftreten.
Ein Versagen der Lampe ist wirklich schlimm – es bedeutet nicht nur, dass die Produktion zum Stillstand kommt. Zudem fallen Quarzscherben sowie Halogengaspartikel auf die Wafer. Ein einziger Ausfall kann dazu führen, dass die gesamte Charge unbrauchbar wird.
Umgang mit dem Risiko von Ausfällen
Die meisten Ausfälle sind nicht zufällig. Sie entstehen meist aufgrund mechanischer Belastungen an den Verbindungsstellen oder durch lokale Hitzepunkte.
Um dies zu verhindern, verwenden wir Quarzrohre mit dicken Wänden sowie verstärkte Verbindungen. Dadurch können die Lampen auch unter starken Temperaturschwankungen weiterhin funktionieren.
Wir haben aber nicht aufgehört. Wir haben außerdem einen Schutzschirm hinzugefügt. Stellen Sie sich das wie ein Sicherheitsnetz vor: Falls eine Lampe versagt, fängt der Schutzschirm die Trümmer auf, sodass das Glas die Wafer überhaupt nicht berührt. So bleibt alles sauber und die Wafer werden geschützt.
Das Problem der Hitzedichte
Infrarotlampen mit hoher Leistung erfüllen zwar ihre Aufgabe, doch sie belasten die Stromversorgung und Kühlsysteme stark. Ich habe schon gesehen, wie man Systeme mit 250 Watt pro Lampe einrichtet und anschließend versucht, die Zeitersparnis zu erhöhen, indem man die Lampen zu 110 Prozent ihrer Leistung betreibt. Das sollte man jedoch besser lassen – dadurch werden die Glühfäden nur schneller zerstört.
Stellen Sie außerdem sicher, dass die Kühlventilatoren zur Leistung der Lampen passen. Wenn die Enden der Lampen zu heiß werden, weicht das Quarzmaterial auf. Es beginnt sich zu verformen – und dann bricht die Lampe.
Sicherstellen, dass alles weiterläuft
Wenn eine Lampe schließlich ausfällt, möchte man natürlich nicht, dass die Techniker stundenlang mit den Verkabelungen herumhantieren müssen. Wir verwenden standardisierte Anschlüsse, sodass man einfach eine Ersatzlampe einsetzen kann. Nachdem man die Lampe ausgetauscht und den PID-Regler neu kalibriert hat, kann man wieder mit der Produktion fortfahren.
Nur eine Warnung: Wenn man eine einzelne Lampe in einem älteren System austauscht, kann es zu einer vorübergehenden Temperaturunregelmäßigkeit auf den Wafern kommen. Es dauert etwas, bis die neue Lampe stabil ist – daher sollte man genau darauf achten.