Hören Sie auf, Zeit mit dem Warten darauf zu verschwenden, bis die Wafer erhitzt sind.
Wer schon einmal in einer Halbleiterfabrik gearbeitet hat, kennt das lästige Warten. Die größte Verzögerung bei der Verarbeitung entsteht normalerweise nicht durch den eigentlichen Prozess selbst – sondern durch die Zeit, die für die Erhitzung und Abkühlung benötigt wird. Herkömmliche Belüftungssysteme sind einfach zu langsam. Im Grunde genommen bläst man nur heiße Luft durch den Raum und hofft, dass die Wafer genug Hitze abbekommen, um den Prozess abzuschließen. Das ist langsam und ineffizient – und schädigt außerdem die Produktivität.
Dann gibt es noch die Infrarot-Heizung. Anstatt zunächst die Luft zu erhitzen, sendet die Infrarot-Heizung elektromagnetische Strahlung direkt auf die Oberfläche der Wafer. Das ist eine völlig andere Art, mit Energie umzugehen.
Warum es funktioniert
Luft ist ein schlechter Wärmeleiter. Wenn man ein herkömmliches Belüftungssystem verwendet, wird viel Energie dafür verschwendet, den leeren Raum in der Kammer zu erhitzen. Die Infrarot-Heizung umgeht diesen Umweg: Die Energie trifft sofort auf die Oberfläche der Wafer. Die Erhitzungszeit ist daher extrem kurz – dadurch können pro Stunde viel mehr Wafer verarbeitet werden. Es ist wie der Unterschied zwischen dem Aufwärmen eines Raums mit einem Heizgerät und dem Gefühl der Sonne auf der Haut an einem kalten Tag.
Die Probleme
Natürlich hat die Infrarot-Heizung auch ihre Nachteile. Da sie so leistungsstark ist, ist es leicht, die gewünschte Temperatur zu überschreiten. Wenn die Sensoren billig oder ungenau sind, können es zu Hotspots kommen – oder schlimmer noch: Die Wafer werden beschädigt.
Um das zu verhindern, verwenden wir eine Schleifenregelung. Dadurch kann das System die Temperatur in Echtzeit erfassen und die Leistung entsprechend anpassen. Das ist viel effektiver als diese unpräzisen Konvektionsöfen, die einfach nur Hitze abgeben und darauf hoffen, dass alles klappt.
Realitätscheck
Bevor Sie Ihre alten Geräte ersetzen, sollten Sie bedenken, dass die Infrarot-Heizung kein Wundermittel ist. Sie erzeugt zwar eine hohe Wärmetemperatur – doch Ihre Ausrüstung muss mehr Stress aushalten. Insbesondere die Vakuumdichtungen müssen den starken Temperaturschwankungen standhalten. Überprüfen Sie also unbedingt, ob Ihre Dichtungen wirklich dafür geeignet sind.
Aber wenn Sie versuchen, Ihre Produktionskapazitäten zu steigern, ist die Infrarot-Heizung eine hervorragende Lösung. Der Platzbedarf ist im Vergleich zu den großen Luftzirkulationsöfen minimal – und die Wafer können viel schneller fertiggestellt werden, ohne dass der Siliziumschicht Schaden zugefügt wird.