Warum wir auf Infrarot-Härten im Reinraum umgestiegen sind
Wenn man in einer Halbleiterfabrik arbeitet, ist „Sauberkeit“ nicht nur ein Ziel – sie ist einfach entscheidend. Es darf kein einziger Staubkorn oder Rückstand vorhanden sein, der die Wafer beschädigen könnte.
Lange Zeit wurden dazu Konvektionsöfen verwendet. Doch das Problem ist folgendes: Solche Öfen blasen einfach nur heiße Luft durch den Raum. Diese Luft enthält Partikel, und die Menge an Energie, die benötigt wird, um einen riesigen Metallbehälter heiß zu halten, ist wirklich enorm.
Deshalb haben wir auf Infrarotheizungen umgestellt. Anstatt die Luft zu erhitzen, sendet das Infrarotlicht die Energie direkt auf das Substrat.
Wie es eigentlich funktioniert
Stellen Sie sich vor, Sie stehen an einem kalten Tag in der Sonne. Zuerst spüren Sie nicht, dass die Luft wärmer wird – stattdessen spüren Sie sofort die Wärme auf Ihrer Haut. Genau das passiert hier: Die Strahlung trifft auf das Material, lässt die Moleküle vibrieren – und schon entsteht Wärme.
Es geht sehr schnell. Sehr schnell indeed.
Da wir keine heiße Luft über die Wafer bläsen, müssen wir uns kaum Sorgen um Kontamination machen. Außerdem ist diese Methode viel umweltfreundlicher. Wir haben die alten, fossilen Heizsysteme abgeschafft – dadurch entstehen keine schädlichen VOCs mehr, was die Umweltprüfungen deutlich erleichtert.
Die schwierigen Aspekte
Normalerweise verwenden wir Infrarotlampen mit Kurz- oder Mittelwellenlänge. Wenn man Photosensitive Substanzen oder Harze innerhalb von Sekunden trocknen muss, sind Kurzwellenlampen die beste Wahl – schließlich liefern sie eine hohe Heizleistung.
Aber man muss vorsichtig sein. Wenn man einfach die Leistung erhöht, entstehen „heiße Punkte“ – oder schlimmer noch: Das Substrat wird beschädigt. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem – man muss die Entfernung zwischen der Lampe und dem Substrat genau einstellen. Wir verwenden PID-Controller sowie Präzisions Sensoren, damit alles stabil bleibt und keine teuren Bauteile beschädigt werden.
Der Vorteil für das Unternehmen
Der größte Vorteil? Die Stromrechnung. Man verschwendet keine Energie mehr darauf, den leeren Raum im Inneren des Behälters zu erhitzen – die Energie wird stattdessen direkt auf das Bauteil gelenkt.
Es handelt sich dabei um einen einfachen Austausch gegenüber den alten Konvektionsanlagen. Man spart Platz, die Energiekosten sinken – und man hält sich an die Regeln der globalen Lieferkette, ohne darüber nachdenken zu müssen.