Warum sollte man weiterhin heiße Luft verwenden? Auf Infrarotheizung umsteigen für die Trocknung von Halbleitern
Die meisten Trocknungsanlagen arbeiten immer noch auf die altmodische Weise: Es wird heiße Luft über das Wafer geblasen – und man wartet einfach ab. Im Grunde genommen wartet man darauf, dass die Feuchtigkeitsschicht von selbst verdunstet.
Das ist langsam und mühsam. Man verbringt die Hälfte der Zeit damit, die Luft sowie die Wände der Kammer zu erhitzen, bevor das Werkstück überhaupt etwas spürt. Das ist eine Menge verschwendete Energie.
Den Zwischenweg weglassen
Bei der Infrarotheizung ändert sich alles. Anstatt die Luft um das Werkstück herum zu erhitzen, werden elektromagnetische Strahlen verwendet, um Energie direkt in das Werkstück zu bringen.
Stellen Sie sich das wie den Unterschied zwischen dem Heizen eines Raumes mit einem Heizer und dem Stehen in der Sonne an einem kalten Tag vor. Bei Infrarotstrahlen steigt die Oberflächentemperatur fast sofort an, sobald die Strahlen das Werkstück erreichen.
So verkürzen sich die Bearbeitungszeiten. Man muss nicht mehr warten, bis die Kammer einen „Steady State“ erreicht hat. Man kann sofort mit der Arbeit beginnen.
Platz sparen
Wenn man auf die riesigen Konvektionsöfen verzichtet und stattdessen kompakte Infrarotheizgeräte verwendet, gewinnt man wieder etwas Platz in der Reinräumumgebung. Es ist eine große Erleichterung, nicht mehr über riesige Geräte stolpern zu müssen.
Aber man muss vorsichtig sein. Infrarotlampen haben eine starke Wirkung in einem kleinen Bereich. Wenn der Transportmechanismus nicht richtig funktioniert oder die Lampen zu nah an das Werkstück sind, kann das Substrat beschädigt werden. Man sollte sicherstellen, dass die PID-Steuerungen und Sensoren ausreichend präzise sind, um solche Temperaturspitzen rechtzeitig zu erkennen.
Die Einschränkungen
Infrarotheizung ist keine Allheilmethode. Sie funktioniert nur dann, wenn das Material die Wellenlängen tatsächlich absorbiert.
Wenn man mit sehr reflektierenden Materialien arbeitet, geht viel der Energie einfach wieder zurück. Man muss vielleicht die Winkel der Lampen anpassen oder eine andere Beschichtung verwenden, damit die Wärme besser haftet.
Trotzdem lohnt sich diese Methode für die meisten Anwendungen in den Fertigungsstätten – schließlich bringt sie eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung mit sich.