Warum wir statt warmer Luft Infrarotstrahlung verwenden
Wenn Sie schon einmal mit der Bearbeitung von Halbleitern zu tun hatten, wissen Sie, wie langwierig dieser Prozess sein kann. Die Verwendung von Warmluftzirkulation ist vergleichbar damit, ein Haus mit einem Heizgerät im Flur zu erwärmen. Zuerst wird die Luft erwärmt, anschließend erwärmt diese wieder den Transportwagen – und erst danach werden die Wafer warm. Das ist ein äußerst langsamer Prozess.
Infrarotbeheizung ist anders. Dabei wird keine Luft genutzt – stattdessen wird die Energie direkt auf das Zielobjekt abgegeben. Es geht also viel schneller.
In einem Reinraum ist die Luft ein echter Feind. Um Warmluft zu bewegen, ohne dass Partikel überall herumfliegen, braucht man enorme Leitungen und endlose Filter. Das ist eine echte Herausforderung. Mit Infrarotlampen können wir uns um all das kümmern. Wir verwenden Kurzwellen- oder Mittelwellenemitter, um die Energie direkt in die zu behandelnden Teile zu leiten. Man muss nicht darauf warten, bis der Raum warm wird – die Teile werden direkt erhitzt. Dadurch kann die Zeit bis zur Einsatzbereitschaft um 60 % bis 80 % reduziert werden. Das sind jede Menge eingesparte Minuten in einer Arbeitswoche.
Aber es ist nicht so einfach, einfach nur den Heizer auszutauschen. Es geht hier um hohe Hitzedichten. Wir verwenden in der Regel Quarzkapseln – sie geben keinen Schmutz ab und schädigen somit die saubere Umgebung nicht.
Der eigentliche Schlüssel liegt darin, die „Schattengebiete“ zu vermeiden. Da Infrarotstrahlung in gerader Linie wandert, entstehen kalte Stellen, wenn die Anordnung der Transportwagen die Sicht blockiert. Niemand möchte, dass die Hälfte der Wafer perfekt ist, während die andere Hälfte unter dem optimalen Temperaturniveau bleibt. Um das zu verhindern, neigen wir die Lampen entsprechend an. So wird die Wärme gleichmäßig verteilt – ohne dass das Chassis des Transportwagens beschädigt wird.
Das Beste daran: Der Platzbedarf wird reduziert. Man kann die großen Gebläse und Wärmetauscher weglassen. Die gesamte Ausmaße werden dadurch kleiner.
Ein Hinweis zur Wartung: Infrarotlampen halten nicht ewig. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizspulen, die einfach weiterarbeiten, bis sie kaputtgehen, werden diese Lampen im Laufe der Zeit schwächer. Wenn man keine strenge Ersatzplanung hat, können die Temperaturen nicht mehr konstant gehalten werden. Man sieht das dann in den Ergebnissen der Bearbeitung – Unregelmäßigkeiten, die schwer zu beheben sind. Mit geeigneten PID-Steuerungen kann man die Situation jedoch unter Kontrolle bringen.