Hören Sie auf, Energie zu verschwenden!
In der Welt der Halbleiterfabriken ist der Energieverbrauch kein bloßes Budgetproblem – er stellt vielmehr ein echtes Problem dar. Wenn man Siliziumwafer erhitzt, möchte man auf keinen Fall, dass die Infrarotenergie in das Gehäuse der Maschine abfließt. Es ist im Grunde genommen so, als würde man versuchen, einen Raum mit offenen Fenstern zu heizen.
Deshalb verwenden wir Infrarotlampen mit Goldbeschichtung. Das Ziel ist einfach: Sicherstellen, dass jeder einzelne Photon tatsächlich auf den Wafer trifft.
Die Magie des Golds
Herkömmliche Quarzlampen sind etwas chaotisch – sie strahlen Energie in alle Richtungen ab. Das bedeutet, dass die Hälfte der Energie in die falsche Richtung fließt.
Durch eine dünne Schicht hochreinen Golds auf der Rückseite der Lampe ändern wir das Spiel komplett. Gold reflektiert über 98 Prozent der nahinfraroten Energie. Anstelle einer Glühbirne haben Sie nun einen gezielten Hitzestrahl. Dadurch steigt der Wärmestrom auf dem Wafer enorm an – doch Ihre Stromrechnung bleibt unverändert.
Die Nachteile
Natürlich kann man all diese Energie nicht einfach in einem kleinen Raum konzentrieren, ohne Kompromisse eingehen zu müssen.
Wenn man die Hitze so konzentriert, wird die Lampe selbst sehr schnell heiß. Man muss sicherstellen, dass das Kühlsystem mit der Umgebungstemperatur mithalten kann. Wenn die Luftzirkulation schlecht ist, werden die Filamente viel schneller beschädigt.
Achten Sie genau auf Ihre Thermosensoren. Sie möchten schließlich, dass der Wafer die richtige Temperatur erreicht – und nicht das Gehäuse schmilzt.
So funktionieren sie
Das Beste daran: Diese Lampen können problemlos als Ersatz für herkömmliche Infrarotlampen verwendet werden. Da die Goldschicht so dünn ist, beeinträchtigt sie nicht die Spektralkomposition der Halogenquelle. Sie erhalten dieselben Wellenlängen wie bisher – nur kommt nun mehr Energie auf den Wafer.
Ein Tipp: Halten Sie die Goldoberflächen stets sauber. Ein wenig Staub oder Chemikalien können die Reflexionseigenschaften beeinträchtigen. Dadurch entstehen heiße Stellen auf dem Wafer – und die Bearbeitung wird ungleichmäßig. Halten Sie alles sauber, dann funktioniert alles problemlos.