Die richtige Steuerung der thermischen Lasten mit goldbeschichteten Doppelröhrenlampen
In Halbleiterfabriken kann bereits eine minimale Abweichung im thermischen Profil dazu führen, dass die Wafer beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein hochriskantes Unterfangen. Wir haben festgestellt, dass die Verwendung von goldbeschichteten IR-Lampen mit Doppelröhrenkonstruktion die beste Lösung ist – damit können die erforderlichen Temperaturen erreicht werden, ohne dabei unnötig viel Energie zu verbrauchen.
Warum Gold und die Doppelröhrenkonstruktion?
StandardquarZRöhren sind undicht – sie leiten Energie überallhin ab, was eine Verschwendung darstellt. Durch eine Goldbeschichtung auf der Innenseite der QuarZRöhre wird die Lampe im Grunde zu einem Spiegel. Anstatt dass die Wärme überallhin streut, wird sie direkt zurück auf den Wafer gelenkt. So entsteht ein fokussierter Wärmestrahl, genau dort, wo er benötigt wird – und der Reinraum wird nicht zur Sauna.
Außerdem bietet die Doppelröhrenkonstruktion den Vorteil, dass die Strahlfläche verdoppelt wird, ohne dass dadurch mehr Platz beansprucht wird. So kann mehr Leistung durch das System geleitet werden, ohne dass man die gesamte Heizanlage erneuern muss.
Der Kompromiss (denn es gibt immer einen)
Man kann die Leistung einfach nicht unbegrenzt erhöhen. Wenn man diese Lampen unter hoher Belastung verwendet, wird es sehr heiß. Die Goldbeschichtung sorgt zwar für eine effiziente Wärmeabgabe, doch sie erhöht gleichzeitig die Temperatur der Röhlenoberfläche stark. Wenn die Kühlventilatoren oder Kühler nicht ausreichen, können die Filamente beschädigt werden. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem – man muss abwägen, wie viel Leistung pro Quadratzoll benötigt wird und wie gut das System in der Lage ist, die zusätzliche Wärme abzuführen.
Verringerung des CO2-Fußabdrucks
Die meisten Fabriken versuchen, umweltfreundlicher zu arbeiten – doch „umweltfreundlich“ bedeutet meist nur „mehr Geld ausgeben“. Diesmal ist das nicht der Fall. Herkömmliche Öfen sind ineffizient, da sie versuchen, jeden Kubikzentimeter Luft in der Kammer zu erwärmen. Das ist übertrieben. Unsere IR-Systeme hingegen heizen direkt das Substrat. Da goldbeschichtete Doppelröhrenlampen viel schneller auf Temperatur kommen, verkürzen sich die Bearbeitungszeiten. Weniger Wartezeit bedeutet weniger Kilowattstunden pro Wafer. Zudem verhindert die Verbindung dieser Lampen mit einem zonierten Steuersystem die enormen Energieanstiege, die bei herkömmlichen Widerstandsheizern auftreten. Es handelt sich dabei um einen einfacheren Weg, eine sauberere Produktionslinie zu betreiben.