Hören Sie auf, Zeit zu verschwenden – warum ozonefreies Infrarot die bessere Lösung für den Halbfertigungsprozess ist
Lassen Sie uns über das Warten sprechen. Wenn Sie auf erzwungene Luftkonvektion setzen, wissen Sie genau, was ich meine. Im Grunde genommen wird eine riesige Menge an Luft erhitzt, nur damit die Wärme auf das Substrat übertragen werden kann. Das ist sehr langsam – man muss Minuten damit verbringen, darauf zu warten, dass die Luft warm wird, und anschließend wieder Minuten darauf warten, dass das Teil die Wärme aufnimmt. Das ist eine echte Belastung für den Zeitplan.
Wir machen es anders. Wir verwenden ozonefreie Infrarotlampen. Anstatt die Luft zu erhitzen, übertragen diese Lampen die Wärme durch Strahlung. Es ist direkter. Infrarotlampen senden elektromagnetische Wellen aus, die direkt auf das Zielobjekt wirken. Es gibt keinen Zwischenmann – man muss nicht warten, bis die Luft warm wird. Die Aufwärmzeit verkürzt sich von Minuten auf Sekunden. In einer Fabrik mit hohem Produktionsvolumen summieren sich diese gesparten Sekunden schnell. So können mehr Wafern bearbeitet werden, ohne dass man eine größere Fabrik errichten muss.
Aber bei herkömmlichen Infrarotlampen gibt es ein Problem: Die meisten Kurzwellenlampen geben UV-Licht ab – und in einem Halbfertigungsprozess entsteht dadurch Ozon. Das ist ein Problem, denn Ozon ist ein Schadstoff, der organische Schichten zerstören oder Oberflächen oxidieren kann, die unbedingt intakt bleiben müssen.
Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir gefilterte Filamente sowie spezielle Quarzkapseln. Diese blockieren die UV-Wellen, die zur Ozongenerierung führen. Das Beste daran: Man muss sich keine Sorgen mehr um teure Abgasreinigungssysteme machen.
Ich möchte ehrlich zu den Nachteilen sein: Hocheffiziente Infrarotheizungen verbrauchen viel Energie. Wenn man hochleistungsstarke Lampen verwendet, um jede einzelne Millisekunde zu sparen, muss man sicherstellen, dass die Elektrik dem erhöhten Stromverbrauch standhält. Man will schließlich nicht mitten im Prozess einen Stromausfall erleben.
Außerdem sollte man bedenken, dass Strahlung gerichtet ist. Warme Luft umhüllt das Objekt wie eine Decke – Infrarotstrahlen hingegen funktionieren eher wie eine Taschenlampe. Wenn die Lampen nicht richtig positioniert sind, entstehen kühle Stellen. Man muss also Zeit investieren, um das Wärmeprofil zu überprüfen, damit alles gleichmäßig erwärmt wird.
Die meisten Fabriken verzichten bereits auf die langsamen Öfen und nutzen stattdessen ozonefreies Infrarot. Es handelt sich dabei um einen einfachen Ersatz für die herkömmlichen Heizsysteme – und dieser Ersatz tut genau das, was er soll: Er reduziert die Wartezeiten zwischen den verschiedenen Prozessschritten.