Hören Sie auf, auf Ihre Heizungen zu warten – wechseln Sie von der Luftzirkulation zur Infrarot-Heizung.
Wenn Menschen über die Modernisierung der Ausrüstung in Reinräumen sprechen, konzentrieren sie sich meist auf die Produktivität. Doch wenn man sich die tiefgreifenden Verarbeitungsschritte ansieht, dann ist das eigentliche Problem nicht der Prozess selbst – sondern die Zeit, die für die Erreichung der Zieltemperatur benötigt wird.
Die meisten von uns sind an die Zirkulation von heißer Luft gewöhnt. Man heizt die Luft auf, diese wiederum heizt den Wafer – und man muss warten. Das ist langsam. Es ist, als würde man zusehen, wie Farbe trocknet, während die Produktionszeit weiterläuft.
Kein Zwischenhändler mehr nötig
Bei der Infrarot-Heizung ändert sich das. Anstatt auf die Luft als Wärmeüberträger zu setzen, strahlen die Infrarot-Emitter Energie direkt auf das Substrat ab. Dadurch entfällt die Wartezeit. Da man nicht darauf warten muss, bis die Hitze durch das Material dringt, verkürzen sich die Aufwärmzeiten von Minuten auf Sekunden. Für jeden Ingenieur, der eine neue Anlage plant, ist das ein großer Vorteil. Man wechselt von einer Maschine, die zehn Minuten lang untätig bleibt, zu einer Maschine, die fast sofort die Zieltemperatur erreicht.
Mehr Platz frei
Noch ein Vorteil: Mit Infrarot-Heizung kann man den Heizraum verkleinern. Man muss keine riesigen Lüfter sowie komplizierte Leitungsanlagen mehr verwenden. Dadurch wird im Reinraum viel Platz gerettet. Je nachdem, mit welchem Material gearbeitet wird – Dicke des Wafers sowie Materialart – kann man kurzwelliges Infrarot nutzen, um tief ins Material einzudringen, oder mittelwelliges Infrarot, wenn nur eine präzise Temperaturkontrolle an der Oberfläche erforderlich ist.
Der Nachteil: Schnell – aber auch gefährlich
Infrarot-Heizung ist zwar effektiv – doch sie ist auch gefährlich. Aufgrund der hohen Wärmestärke ist es leicht, die Zieltemperatur zu überschreiten. Wenn die PID-Steuerungen nicht richtig eingestellt sind, kann das zum Problem werden. Man kann nicht einfach die Hardware austauschen und weiterhin die alte Steuerlogik verwenden. Das führt unweigerlich zu Problemen. Man braucht Thermoelemente oder Pyrometer mit schneller Reaktionszeit, um sicherzustellen, dass das Substrat nicht beschädigt wird.
Und noch ein Rat: Achten Sie auf den Schutz. Wenn das Kühlsystem zu klein ist, kann die Strahlungschaleur Ihre empfindlichen Sensoren beschädigen. Stellen Sie den Schutz richtig ein – sonst verbrennen Sie quasi Ihre eigenen Sensoren.