Warum wir uns vom Einsatz von Heißluft im Halbleiterherstellungsprozess entfernen
Wenn Sie jemals Zeit damit verbracht haben, die Ausrüstung in den Reinräumen zu aktualisieren, wissen Sie, wie lästig der Prozess des Erhitzens der Luft ist. Es handelt sich dabei um einen schrittweisen Prozess – man heizt die Luft auf und hofft anschließend, dass die Wärme tatsächlich bis zum Substrat vordringt. Das ist jedoch sehr langsam und ressourcenintensiv. Ehrlich gesagt ist das ziemlich frustrierend, wenn man versucht, termingerecht fertigzustellen.
Deshalb wechseln viele von uns auf die Verwendung von Kurzwellen-Infrarotstrahlung. Dadurch entfällt der Zwischenschritt des Erhitzens der Luft.
Kein Erhitzen der Luft mehr nötig
Stellen Sie es sich so vor: Heißluft setzt auf Konvektion – das bedeutet im Grunde, abzuwarten, bis die Luft warm genug ist, um ins Substrat einzudringen. Infrarotstrahlen hingegen kümmern sich nicht um die Luft – sie nutzen elektromagnetische Strahlung, um Energie direkt in das Material zu leiten. So verschwendet man keine Zeit mit dem Erhitzen des Raumes; man heizt direkt das Substrat. Die Verzögerung zwischen dem Einschalten der Anlage und erreichen der gewünschten Temperatur verschwindet praktisch komplett.
Mehr Wafern, weniger Platzbedarf
Durch den Einsatz von Infrarotstrahlung kann die Heizzone deutlich kleiner werden. Da die Wärme so konzentriert wird, sind riesige Konvektionskammern nicht mehr notwendig. Dadurch wird erheblich mehr Platz in den Fabrikhallen freigesetzt.
Aber der eigentliche Vorteil liegt in der Geschwindigkeit. Stellen Sie sich vor, ein 10-minütiger Trocknungsprozess wird auf 2 Minuten verkürzt. So können pro Stunde viel mehr Wafern verarbeitet werden – ohne dass neue Maschinen angeschafft werden müssen.
Die Realität
Infrarotstrahlung ist zwar nicht zauberhaft – sie hat auch ihre Eigenschaften. Da die Wärme so gezielt abgegeben wird, kann es vorkommen, dass bestimmte Bereiche nicht erreicht werden. In solchen Fällen ist eine gewisse Menge an Konvektion noch erforderlich, um die Lücken zu füllen.
Außerdem gilt es, vorsichtig zu sein: Die Hochleistungslampen werden an ihren Anschlüssen extrem heiß. Wenn die Anlage rund um die Uhr in Betrieb ist, darf man bei der Verkabelung sowie den Kühlventilatoren nicht sparen. Andernfalls drohen defekte Anschlüsse und unplanmäßige Stillstände.