Die richtige Heizleistung in Vakuum-Infrarotsystemen gewährleisten
Wenn Sie eine „Smart Fab“ errichten, ist das Letzte, was Sie wollen, eine Heizquelle, die wie eine „Schwarze Box“ funktioniert. Man kann schließlich nicht einfach einen Schalter umlegen und darauf hoffen, dass alles klappt. Sie benötigen ein System, das tatsächlich mit Ihrem PLC kommuniziert und innerhalb von Millisekunden reagiert.
Deshalb verwenden wir IR-Heizer, die für den Einsatz im Vakuum geeignet sind. Da sie Energie durch Strahlung übertragen, müssen Sie sich keine Sorgen machen, dass Luft oder andere Gase Ihre Vakuumkammer stören könnten. So bleibt alles sauber – einfach.
Wie die Wärme tatsächlich übertragen wird
Im Vakuum kann man Wärme nicht durch Luft übertragen – das ist einfach nicht möglich. Um dieses Problem zu umgehen, verwenden wir Kurzwellen-IR-Emitter. Stellen Sie sich diese als Lampen vor, die direkt auf das Zielobjekt gerichtet sind. Wenn Sie ein System für die Deposition von Schichten oder die Verarbeitung von Wafern einrichten, sollten Sie besonders auf die Leistdichte achten. Hochleistungs-Tuben ermöglichen es Ihnen, schnell die gewünschte Temperatur zu erreichen. Doch seien Sie vorsichtig: Sie müssen sicherstellen, dass Ihre Vakuumdichtungen und Durchführungen der thermischen Ausdehnung standhalten können – sonst kommt es zu Leckagen.
Das System „intelligenter“ machen
Eine moderne Fabrik basiert auf Daten. Wir bauen diese IR-Systeme so, dass sie gut mit PID-Steuerungen sowie Sensoren in Echtzeit zusammenarbeiten. Anstatt zu versuchen, die Oberflächentemperatur abzuschätzen, verwenden Sie einfach Pyrometer. Dadurch entsteht ein geschlossener Regelkreis, der die Verzögerungen verhindert, die bei herkömmlichen Widerstandsheizern auftreten. Zudem erhalten Sie eine digitale Aufzeichnung jedes Heizzyklus. Wenn Sie Halbleiter oder OLEDs herstellen, ist das die einzige Möglichkeit, sicherzustellen, dass Charge Nr. 1 genauso aussieht wie Charge Nr. 100.
Die Herausforderungen der Hardware
Nun kommen wir zu den Trade-offs. Hochintensive IR-Lampen erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Das ist zwar gut für die Produktivität, doch es belastet die Kühlsysteme stark. Wenn Ihr Wasserkreislauf nicht stark genug ist, um die höchsten Lasten zu bewältigen, werden die Lampen viel zu früh ausbrennen. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsspiel: Sie müssen zwischen der Geschwindigkeit des Aufheizens und der Lebensdauer der Quarzkammern abwägen. Ein Tipp: Verwenden Sie reflektierende Elemente mit Goldbeschichtung. Sie leiten mehr Energie auf das Substrat und verhindern, dass die Wände der Kammer überhitzt werden.