Warum wir auf UHP-Infrarot-Trocknungsverfahren umsteigen
Die Halbleiterindustrie weicht immer mehr von den alten Konvektionsöfen ab. Es gibt einen klaren Trend hin zu Ultragreinen (UHP-)Infrarotheizlampen. Das ist keine bloße Branchentrend – es geht darum, strenge Anforderungen bezüglich leadfreier und „grüner“ Trocknungsverfahren zu erfüllen, ohne dabei viel Strom zu verbrauchen.
Die Physik im Blick
Man muss sich vorstellen, wie ein normaler Ofen funktioniert: Zuerst wird die Luft erhitzt, anschließend heizt diese Luft die Wafer. Das ist langsam und ineffizient.
UHP-Infrarotlampen funktionieren anders: Sie nutzen Kurzwellenstrahlung, um Energie direkt in das Substrat zu leiten. Die Wärme bleibt nicht an den Wänden des Ofens hängen, sondern trifft direkt auf das Zielobjekt.
Der Vorteil: Man kann die Größe der Trocknungsanlage verringern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Das ist eine Win-Win-Situation – sowohl für den Platzbedarf als auch für die Energiekosten.
Der Kampf gegen Kontaminationen
In einer Reinraumumgebung ist Outgassing das größte Problem. Schon ein kleiner Teil von Stoffen in der Luft kann zu Problemen führen.
Deshalb verwenden wir hochreinen synthetischen Quarz sowie spezielle Halogenfüller. Wir müssen sicherstellen, dass keine metallischen Verunreinigungen in die Umwelt gelangen. Diese Lampen können extreme Temperaturen aushalten, ohne dass die Quarzkammer beschädigt wird. So erhalten Sie eine saubere Wärmequelle, die keine Partikel auf die Wafer abgibt.
Der Kompromiss: Geschwindigkeit vs. Präzision
UHP-Lampen sind sehr leistungsstark – die Aufwärmzeit ist fast sofortig. Doch diese Geschwindigkeit hat ihren Preis. Da die Energie so konzentriert ist, muss man besonders vorsichtig mit der Geschwindigkeit des Transportbands sowie der Entfernung zur Lampe sein. Wenn die PID-Steuerungen nicht richtig eingestellt sind, können die Ränder der Wafer beschädigt werden. Es erfordert etwas Feingefühl, um alles perfekt zu machen.
Sauberes Trocknungsverfahren
Das Infrarot-Trocknen ist ein trockenes Verfahren. Das bedeutet, dass man nicht mehr auf chemische Lösungsmittel oder bleihaltige Katalysatoren angewiesen ist – wie es in älteren Anlagen üblich war.
Durch den Einsatz von UHP-Infrarotlampen werden diese Schadstoffe direkt aus der Produktionslinie entfernt. Das ist die einfachste Art, ein Trocknungsverfahren ohne Emissionen zu erreichen.