Infrarot-Heizung gegen Heißluft: Warum der Wechsel für Wafer wichtig ist
Wenn Sie darüber nachdenken, die Heißluftzirkulation durch Infrarot-Heizung zu ersetzen, dann handelt es sich dabei nicht einfach nur um den Austausch eines neuen Heizers. Im Grunde genommen eliminieren Sie damit diese lästige „thermische Verzögerung“, die alles verlangsamt.
Die Wartezeit
Denken Sie daran, wie bei der Heißluftzirkulation vorgegangen wird: Zunächst muss die Luft erwärmt werden, anschließend müssen die Wände der Kammer auf Temperatur kommen – erst danach erreicht die Wärme schließlich das Wafer. Das ist ein langsamer Prozess.
Bei der Infrarot-Heizung ist das anders. Dabei werden elektromagnetische Strahlungen verwendet – die Photonen treffen somit direkt auf die Oberfläche des Wafers. Das geht sehr schnell. Man erreicht die gewünschte Temperatur in Sekunden, nicht in Minuten. In einer Produktionsanlage mit hohem Durchsatz sind diese verlorenen Minuten kein kleines Problem – sie haben erhebliche Auswirkungen auf die Produktivität.
Das Problem mit der richtigen Entfernung
Hier wird es schwierig: Die Entfernung zwischen der Lampe und dem Wafer muss genau richtig sein. Wenn die Lampe zu nah ist, entstehen heiße Stellen – oder schlimmer noch: das Wafer wird beschädigt. Wenn die Lampe wiederum zu weit entfernt ist, geht die hohe Intensität verloren, die die Infrarot-Heizung ausmacht.
Wir bestimmen die richtige Entfernung in der Regel anhand der erforderlichen Leistung pro Quadratzentimeter. Doch das Tolle an der Infrarot-Heizung ist, dass man die Wärme gezielt verteilen kann. Man kann die Höhe der Lampe anpassen oder Reflektoren verwenden, damit die Wärme gleichmäßig über das gesamte Wafer verteilt wird.
Die Nachteile
Infrarot-Heizung ist jedoch intensiv – man kann sie nicht einfach anschließen und dann weggehen. Da die Wärme so stark ist, braucht man einen präzisen PID-Regler sowie Sensoren, die sofort reagieren können. Andernfalls wird die gewünschte Temperatur überschritten. Falls das Kühlsystem nicht in der Lage ist, eine schnelle Abkühlung bei Stromausfällen zu bewirken, können Temperaturschwankungen entstehen, die ganze Chargen ruinieren können.
Trotzdem lohnt sich der Einsatz von Infrarot-Heizung enorm. Man benötigt weniger Platz für die Heizanlage, und die Bearbeitungszyklen sind viel schneller. Für alle, die die Geschwindigkeit ihrer Produktionslinien erhöhen wollen, ist dies definitiv die beste Lösung.