Warum Richtungsabhängige Infrarotheizung für UHP-Halbleiter wirklich wichtig ist
Die meisten Heizelemente sind ziemlich unpräzise in der Wärmeabgabe – sie strahlen Wärme in alle Richtungen ab, also in 360 Grad. In einem Halbleiterlabor ist das ein Problem: Man verschwendet damit eine Menge Energie darauf, die Innenseiten der Geräte zu erwärmen, anstatt die eigentlichen Bauteile. Schlimmer noch: Dadurch wird das Gehäuse des Geräts gefährlich heiß.
Wir machen es anders. Durch den Einsatz von UHP-Infrarotlampen mit Richtungssteuerung lenken wir die Wärme genau dorthin, wo sie benötigt wird – direkt auf die Wafer oder Substrate.
Wie es tatsächlich funktioniert
Man kann sich das wie den Übergang von einer Glühbirne zu einer Taschenlampe vorstellen. Wir verwenden spezielle Reflexoren sowie Quarzkörper, um diesen „Ofeneffekt“ zu vermeiden. So wird die Luft sowie das Metallgehäuse nicht erhitzt. Die Infrarotenergie trifft direkt auf das Zielobjekt. Dadurch wird die Aufwärmzeit reduziert – und das Gehäuse bleibt dabei sicher für die Personen, die daneben stehen.
Der „saubere“ Aspekt
In einem Reinraum kann bereits eine geringe Menge an Verunreinigungen alles ruinieren. Deshalb verwenden wir hochreinen synthetischen Quarz. Dadurch werden keine metallischen Ionen oder andere Partikel freigesetzt. Zudem halten wir die Leistung der Lampen streng unter Kontrolle, damit die Temperaturverhältnisse in allen Bereichen konstant bleiben.
Der Kompromiss
Der Nachteil ist, dass das Material, das beheizt werden soll, durch die starke Konzentration der Wärme stark belastet wird. Wenn der PID-Regler nicht richtig eingestellt ist, kann es zu zu hohen Temperaturen kommen. Man muss also sicherstellen, dass die Positionierung der Lampen sowie das Kühlsystem gut aufeinander abgestimmt sind, damit alles stabil bleibt.
Sicherheit
Dadurch, dass die Wärme nicht in die Wände gelangt, wird nicht nur die Stromkosten gesenkt – auch die Außenhülle des Geräts bleibt kühl. Das bedeutet, dass man sich keine Sorgen machen muss, dass ein Mitarbeiter bei einer schnellen Reparatur oder Wartung verbrannt wird. Dadurch wird die gesamte thermische Belastung des Geräts viel leichter zu bewältigen.