Warum die Infrarotbehandlung tatsächlich für Halbleiterstandards geeignet ist
Wenn man in einer Halbleiterfabrik arbeitet, sind die Anforderungen sehr hoch. Die Trocknungs- und Aushärtungsprozesse müssen ohne Fehler ablaufen – es dürfen keine Rückstände entstehen, und der CO2-Ausstoß muss minimal sein.
Die traditionelle Methode? Konvektionsöfen. Doch ehrlich gesagt: Das Erhitzen der Luft ist eine Energieverschwendung. Schlimmer noch: Dadurch wird die Reinheit des Reinraums gefährdet.
Deshalb verwenden wir in unseren Handschuhschalen Infrarotheizung. Anstatt die Luft zu erhitzen, nutzt die Infrarotstrahlung elektromagnetische Strahlen, um direkt auf das Material einzwirken. Dadurch wird die Umgebungsluft nicht beeinflusst.
Korrekte Anwendung der Infrarotbehandlung
Wenn man auf bleifreie oder „grüne“ Trocknungsmethoden aus ist, dann ist Infrarot die richtige Wahl. Man muss sich nicht mit chemischen Lösungsmitteln oder Brennstoffen herumschlagen, die Emissionen verursachen.
Das Tolle daran: Kurzwellene- und Mittelwellen-Infrarotstrahler können tatsächlich in das Material eindringen. Sie lösen die notwendigen Reaktionen in den Harzen aus oder entfernen Lösungsmittel aus den Wafern – und das in Sekundenbruchteilen, nicht in Stunden. Das verändert völlig den Ablauf der Arbeit.
Die Details zur Einrichtung der Handschuhschale
Die Installation dieser Komponenten in einer Handschuhschale ist nicht einfach – es erfordert Präzision. Je schneller die Temperatur ansteigen soll, desto besser eignen sich Quarzhalogenröhren oder keramische Strahler. Sie liefern viel Wärme in einem sehr kleinen Raum.
Aber es gibt ein Problem: Man muss die Wellenlänge so wählen, dass sie vom Material aufgenommen wird. Wenn das nicht klappt, prallt die Energie einfach von der Oberfläche ab.
Wir lösen dieses Problem, indem wir die Beschichtung des Strahlers kalibrieren. Dadurch wird der Emissionspeak so angepasst, dass die Wafer die Wärme aufnehmen, anstatt die Wände der Handschuhschale.
Die Abwägungen, die man berücksichtigen muss
Es gibt jedoch auch Nachteile. Hochintensive Infrarotkomponenten erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Das beschleunigt zwar die Produktion, doch es belastet das Kühlsystem der Handschuhschale stark. Wenn die Wärmeaustauscher nicht ausreichen, steigt die Umgebungstemperatur an. Dann können Plastikdichtungen beschädigt werden oder Sicherheitsalarme ausgelöst werden.
Man muss also einen Ausgleich zwischen der Leistung der Komponente und der Kühlkapazität finden. Nur so kann die Umgebung stabil gehalten werden – und man muss sich keine Sorgen machen.