Die richtige Erwärmung der Wafers – ohne Energieverschwendung
Wenn Sie versuchen, Ihre Produktionsanlage auf Kohlenstoffneutralität umzustellen, müssen Sie sich mit dem thermischen Bedarf beschäftigen. Die alte Methode – die Verwendung von Widerstandsofen – ist im Grunde genommen wie das Erhitzen des gesamten Hauses nur dafür, einen einzigen Pizzastein zu erwärmen. Das ist eine Verschwendung.
Deshalb verwenden wir jetzt Kurzwellen-Infrarot-Heizlampen. Anstatt den gesamten Raum zu erhitzen, treffen diese Lampen direkt auf die Oberfläche der Wafer. Einfach und effizient.
Die Vorteile der schnellen thermischen Bearbeitung
Diese Infrarotlampen sind äußerst leistungsfähig. Wir verwenden Halogenfäden in Quarzkapseln, die innerhalb von Sekunden Temperaturen von bis zu 1.000 °C erreichen können. Das ist wirklich schnell – und das verändert alles. Man muss nicht lange warten, bis die Wafer bereit sind. Dadurch können die Wafer schneller bearbeitet werden, und der CO2-Ausstoß wird reduziert. Wir stellen außerdem sicher, dass die Lampen zum Absorptionsspektrum des jeweiligen Wafermaterials passen. Andernfalls prallt die Energie einfach von der Oberfläche ab – und es kommt wieder zur Energieverschwendung.
Ständige Überwachung
Eine Infrarotlampe ist nur so gut wie die Überwachung durch geeignete Sensoren. Wenn man nicht vorsichtig ist, kann die Wafer entweder zu wenig erhitzt oder, schlimmer noch, verbrannt werden. Um das zu verhindern, verwenden wir Hochgeschwindigkeitssensoren. Diese Sensoren überwachen die Thermstrahlung in Echtzeit und kommunizieren mit einem PID-Controller. Das System vornimmt alle paar Millisekunden kleine Anpassungen, sodass die Temperatur stets unter Kontrolle bleibt.
Die praktischen Herausforderungen
Es ist nicht alles perfekt. Hocheffiziente Infrarotsysteme belasten das Stromnetz stark. Man benötigt daher sauberen Strom. Wenn der Strom ausfällt, entstehen Temperaturschwankungen auf den Wafers – das ist ein Albtraum für die Qualitätskontrolle. Zudem muss man darauf achten, dass die Kühlsysteme richtig funktionieren. Wenn das Kühlsystem versagt, überhitzen die Lampengehäuse schnell und gehen kaputt.
Aber hier ist die gute Nachricht: Wir haben diese Geräte so konzipiert, dass sie problemlos ausgetauscht werden können. Wenn eine Lampe ihren Einsatzbereich erreicht hat, wird sie einfach ausgetauscht. Es ist nicht nötig, das gesamte Gerät auseinanderzunehmen oder einen ganzen Wochenende damit zu verbringen, alles wieder aufzubauen. So bleibt die Produktion weiterhin in Gang, die Energiekosten sinken – und die Umweltauszeichnungen bleiben erhalten.