Sicherheit beim Erwärmen von Wafern mit Infrarotstrahlung
Seien wir ehrlich: Die Kombination von Hochtemperatur-Infrarotlampen mit brennbaren Lösungsmitteln ist eine gefährliche Kombination. Wenn man sich im Bereich der chemischen Reinigung von Wafern befindet, möchte man auf keinen Fall, dass eine Brandgefahr direkt neben den explosiven Dämpfen entsteht.
Wir haben eine bessere Lösung gefunden. Anstelle von offenen Lampen verwenden wir speziell gehäuste Lampen.
Die richtige Platzierung der Lampen
Es gibt hier einen gewissen Ausgleich zu finden, wenn es darum geht, wo man die Lampen platziert. Wenn man sie zu nahe platziert, entstehen „heiße Stellen“ auf der Waferoberfläche – das ist nicht gut. Wenn man sie hingegen zu weit entfernt platziert, sinkt die Wärmeeffizienz, und die Bearbeitungszeiten werden länger.
Um dieses Problem zu lösen, platzierten wir die Heizelemente in versiegelten Hüllen aus Sapphir oder chemikalienbeständigem Quarz. Das fungiert wie ein physischer Schutzschild – er hält den elektrischen Funken der Lampe von der Umgebungsluft fern. Somit kann es selbst bei einem Chemikalienleck nicht zum Brand kommen.
Langlebigkeit
Hier ist Stabilität entscheidend. Wir verwenden beschichtetes Quarz oder eine Doppelwandkonstruktion – schließlich ist thermischer Schock eine große Gefahr. Wenn die Reinigungsmittel ihre Temperatur stark ändern, wird eine billige Lampe einfach zerbrechen. Zudem schützt die Versiegelung vor Feuchtigkeit sowie korrosiven Gasen. Normalerweise versagen die Lampen gerade deshalb – die Elektroden werden einfach zerstört. Diese Konstruktion verhindert das.
Der Kompromiss
Es gibt jedoch einen Nachteil: Durch die zusätzliche Schutzhülle geht etwas von der Wärme verloren. Nicht viel, aber die Hülle nimmt einen Teil der Energie auf, bevor sie die Waferoberfläche erreicht. Man muss daher die Stromversorgung entsprechend anpassen, um den Verlust auszugleichen und die Bearbeitungsgeschwindigkeit auf dem gewünschten Niveau zu halten.
Noch eines: Vergessen Sie nicht auf die Luftzirkulation. Auch mit diesen versiegelten Lampen benötigt man weiterhin ein effektives Entlüftungssystem, damit die Konzentration der Lösungsmittel unter dem unteren Explosionsgrenzwert bleibt. Sicherheit kommt immer an erster Stelle.