Warum wir auf wasserdichte Infrarotlampen für die Trocknung von Halbleitern umgestiegen sind
In der Spülphase in einer Halbleiterfabrik gibt es ein Hauptziel: Die Feuchtigkeit vom Wafer so schnell wie möglich entfernen – und das ohne dass auch nur ein wenig Schmutz zurückbleibt.
Lange Zeit wurden dazu konventionelle Heißluftöfen verwendet. Doch ehrlich gesagt: Das Erhitzen großer Mengen an Luft ist verschwendete Energie. Es ist langsam, unnötig kompliziert und zerstört außerdem den Energieverbrauch. Deshalb haben wir auf wasserdichte Infrarotlampen umgestellt. Das ist eine viel effektivere Methode.
Das Geheimnis liegt in der Wärmedichte
Wir verwenden Lampen mit hoher Intensität und kurzwelligem Licht. Dadurch wird die Energie direkt auf die Oberfläche des Wafers abgegeben. Das Ergebnis? Kein Warten mehr darauf, bis die Luft warm wird. Diese Quarzlampen erreichen die gewünschten Temperaturen in Sekundenschnelle. Das ist wirklich schnell. Und da sie so schnell heiß werden, muss die Maschine nicht ständig auf volle Leistung laufen, während sie einfach nur steht.
Umgang mit der „feuchten“ Umgebung
Die Spülumgebungen sind per Definition feucht. Wenn man dort eine herkömmliche Infrarotlampe verwendet, funktioniert diese fast sofort nicht mehr oder oxidiert. Das sieht nicht gut aus.
Um das zu verhindern, versiegeln wir die Elektroden und verwenden spezielle Quarzgehäuse, damit die Feuchtigkeit nicht eindringen kann. So können die Lampen auch bei hoher Luftfeuchtigkeit oder wenn Spritzer auf sie treffen, weiterhin funktionieren.
Aber hier kommt das Schwierige: Man kann die Lampe einfach nicht nur in Plastik einwickeln. Man muss das Versiegelungsmaterial so anpassen, dass die Wärme trotzdem entweichen kann. Diese Beschichtung kann das Lichtspektrum etwas verändern – daher investieren wir viel Zeit in die Kalibrierung der Wellenlänge. Wir wollen, dass die Energie durch die Wasserschicht auf dem Wafer dringt, ohne das Substrat dabei zu schädigen.
Die Fabrik etwas umweltfreundlicher machen
Durch den Verzicht auf konventionelle Heißluftöfen ändert sich vieles. Man muss keine riesigen Lüfter mehr verwenden, und auch die komplizierten Rohrleitungen entfallen. Weniger Ausrüstung bedeutet weniger Energieverbrauch. Dadurch wird die gesamte Anlage effizienter.
Eine Warnung: Wenn Sie einen alten Trockner durch eine Infrarotanlage ersetzen möchten, sollten Sie nicht einfach nur die Lampe anschließen und darauf hoffen, dass alles klappt. Diese Lampen verbrauchen viel Strom, sobald sie eingeschaltet werden. Sie sollten Ihre Verkabelung überprüfen und eventuell Ihre Sicherungen aufrüsten, damit der Strom nicht jedes Mal unterbrochen wird, wenn der Aufheizvorgang beginnt.