Warum wir auf Konvektionsöfen zugunsten von UHP-Infrarotbrennern verzichten
Seit langem verlassen sich Halbleiterfabriken auf diese großen Konvektionsöfen. Doch ehrlich gesagt: Sie sind etwas veraltet. Es gibt einen starken Trend hin zu Ultra-High-Purity-Infrarotlampen. Es geht dabei nicht nur darum, die Ziele bezüglich umweltfreundlicher Energiequellen zu erreichen oder die Vorgaben bezüglich bleifreier Materialien einzuhalten – es geht vielmehr um gesunden Menschenverstand.
Denken Sie mal darüber nach: Bei Systemen mit gezieltem Lüftungsstrom wird versucht, den gesamten Raum zu erwärmen, damit das Wafer trocknet. Das ist übertrieben. UHP-Lampen hingegen senden die Energie direkt auf das Substrat – ohne Zwischenstationen.
Die Physik dahinter ist eigentlich ziemlich einfach:
Bei herkömmlichen Trocknern wird eine Menge Energie darauf verwendet, die Innenwände der Maschine zu erhitzen. Das ist wie versuchen, ein Haus zu erwärmen, indem man den Zugangsweg erhitzt. Bei UHP-Lampen hingegen wird die Energie direkt auf die chemische Schicht oder den Photoresist abgegeben. Man schaltet einfach den Schalter ein – und schon ist alles bereit. Kein Warten, bis die Maschine „aufgewärmt“ ist. Dadurch wird viel weniger Energie pro Wafer benötigt – was natürlich allen Beteiligten zugutekommt.
Sauberkeit bleibt gewährleistet:
In einer Reinräumumgebung ist „Outgassing“ das größte Problem. Schon ein kleiner Staubkorn an der falschen Stelle kann Probleme verursachen. Deshalb verwenden wir für diese Lampen hochreinen synthetischen Quarz sowie spezielle Fäden. So wird sichergestellt, dass nichts abfällt. Und wenn wir von „bleifreien“ Materialien sprechen, meinen wir nicht nur den Lötstoff auf der Platine – sondern den gesamten Prozess. Mit Infrarotstrahlen braucht man keine Lösungsmittel mehr – und auch keinen störenden Luftstrom, der Schadstoffe transportieren könnte. Das Ergebnis ist eine saubere, trockene Oberfläche. Punkt.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen):
Diese Lampen liefern eine enorme Leistung in einem kleinen Raum. Das ist großartig, um mehr Wafer pro Zeiteinheit zu bearbeiten – doch dadurch entsteht viel Druck auf die Kühlsysteme. Wenn man eine leistungsstarke UHP-Lampe verwendet, aber vergisst, das Kühlwassersystem anzupassen, kann das Probleme verursachen. Die Ränder des Wafer können überhitzen – was wiederum zur Verformung des Wafer führt. Man muss also den idealen Ausgleich zwischen der Leistung der Lampe und der thermischen Masse des Substrats finden.
Die gute Nachricht?
Wir konzipieren diese Lampen so, dass sie problemlos in Ihre bestehenden Vakuum- oder Atmosphärensysteme integriert werden können. So können Sie die energieintensiven Ventilatoren und Heizgeräte ersetzen – und Ihr Kohlenstoffspeicher wird dadurch ebenfalls reduziert.