Hören Sie auf, Zeit zu verschwenden: Warum die Infrarotbeheizung tatsächlich funktioniert
Wenn Sie mit Halbleitern arbeiten, kennen Sie sicherlich die Frustration, die damit verbunden ist – nämlich das Warten.
Lange Zeit haben wir auf die Konvektion durch Luftverdunstung gesetzt. Doch das Problem ist: In Vakuum kann man keine warme Luft erzeugen – es gibt schließlich keine Luft. Es ist einfach… leer. Der Versuch, die Konvektion in einer Vakuumkammer einzusetzen, führt zu keinen Ergebnissen. Deshalb nutzen wir stattdessen Infrarot-Heizungen.
Das Warten hat ein Ende.
Denken Sie daran, wie Luftbasierte Systeme funktionieren: Zuerst muss die Luft erhitzt werden, anschließend soll diese Luft wiederum den Wafer erwärmen. Das ist langsam – und das führt zu erheblichen Produktivitätsverlusten sowie zu Engpässen im Arbeitsprozess.
Infrarotheizungen umgehen all das. Sie strahlen Photonen direkt auf den Werkstoff ab – ohne Zwischenmittel. Kein Warten nötig. Die gewünschte Temperatur wird in Sekunden erreicht, anstatt in Minuten. Wenn man den ganzen Tag über mehrere Chargen bearbeitet, summiert sich diese Ersparnis zu einer enormen Steigerung der Leistungsfähigkeit.
Aber man kann nicht einfach irgendeine Heizung in ein Vakuum setzen.
Die meisten Standardheizungen geben Gas ab – sie lassen flüchtige Stoffe entweichen, die direkt auf den Wafer gelangen können und alles zerstören können. Das ist ein Albtraum. Um das zu verhindern, verwenden wir hochreine Filamente sowie spezielle Quarzkapseln. Auch bei den Dichtungen legen wir großen Wert auf Qualität. Wenn die Anschlüsse nicht vakuumfest sind, geht die Integrität der Vakuumkammer verloren.
Es gibt jedoch einen Haken: Infrarotwärme ist intensiv. Das ist zwar gut für die Geschwindigkeit, doch es belastet das Kühlsystem stark. Wenn die Steuereinstellungen falsch sind oder die Leistungsregelung ungenau ist, wird die Temperatur schon vorher überschritten.
Man benötigt daher eine zuverlässige PID-Steuerung sowie ein Kühlsystem, das der hohen Hitze standhalten kann. Wenn man auf die thermische Abschirmung verzichtet, wandert die Wärme in die Wände der Vakuumkammer – und plötzlich verformen sich die Geräte.
Letztendlich geht es darum, intelligent mit der Energie umzugehen. Versuchen Sie nicht, den leeren Raum um den Werkstoff herum zu erhitzen – heizen Sie stattdessen direkt den Werkstoff selbst.