Warum wir auf Ozon in unseren IR-Heizsystemen verzichtet haben
In Halbleiterfabriken ist „Reinheit“ nicht nur ein Ziel – sie ist vielmehr entscheidend. Wenn auch nur kleine Mengen an chemischen Rückständen zurückbleiben, entstehen Probleme. Deshalb haben wir auf ozongefreie Infrarotlampen umgestellt.
Die meisten herkömmlichen Kurzwellen-Infrarotsysteme erzeugen versehentlich Ozon als Nebenprodukt. Das ist nicht gut. Indem wir das vermeiden, erfüllen wir nicht nur die Anforderungen der Industriestandards – wir schützen außerdem die Ausrüstung selbst.
Die Wissenschaft hinter dem Prinzip
Bei herkömmlichen Infrarotlampen wird Strahlung im Bereich von 185 nm bis 254 nm abgegeben. Diese Energie trifft auf den Sauerstoff in der Luft und führt dazu, dass dieser in Ozon zerlegt wird. In einer Reinraumumgebung ist Ozon ein Albtraum: Es zerstört empfindliche Metallpartikel sowie organische Polymere. Um dies zu verhindern, verwenden wir spezielle Beschichtungen sowie Dopantien in den Quarztuben. Diese fungieren wie Filter und blockieren das VUV-Spektrum. Dadurch bleibt zwar weiterhin die benötigte Hitzeentwicklung erhalten – doch es entsteht kein korrosives Gas mehr.
Keine unnötige Erwärmung der Luft
Stellen Sie sich einen riesigen Konvektionsofen vor: Man gibt viel Geld und Energie aus, nur um die Luft in diesem Ofen zu erwärmen. Das ist verschwenderisch. Infrarotlampen hingegen treffen direkt auf das Substrat. Dadurch ist die Prozessgeschwindigkeit höher. Da keine Energie mehr für die Erwärmung des gesamten Raums aufgewendet werden muss, sinkt der Energieverbrauch pro Wafer erheblich. Man heizt also nur das Teil selbst – nicht die ganze Umgebungsluft.
Die ehrliche Wahrheit über den Wechsel
Ich werde Ihnen nicht weismachen, dass es sich um eine „Wunderlösung“ handelt. Es gibt einige Dinge, die man berücksichtigen muss. Da wir bestimmte Wellenlängen herausfiltern, um Ozon zu vermeiden, ändert sich die Spektraldistribution leicht. Man kann nicht einfach den Schalter umlegen und fertig sein. Wahrscheinlich muss man die Geschwindigkeit des Transportsystems oder die Höhe der Lampe anpassen, damit das Trocknungsverhalten genau so ist, wie es benötigt wird.
Und wenn man eine Hochgeschwindigkeitslinie betreibt? Dann muss man sicherstellen, dass die PID-Steuerungen auf die spezifischen Reaktionszeiten dieser gefilterten Lampen abgestimmt sind.
Die gute Nachricht ist: Wir haben diese Lampen so konstruiert, dass sie direkt als Ersatz dienen können. Man kann seine bestehende Anlage beibehalten – ohne sich weiter Sorgen um Kontaminationen machen zu müssen.