Die richtige Temperatur im Vakuum erzielen
Wenn Sie eine intelligente Fertigungsmaschine für die Industrie 4.0 konstruieren, haben Sie wahrscheinlich bereits festgestellt, dass herkömmliche analoge Heizmethoden nicht mehr ausreichen. Man benötigt genaue Daten – man muss genau wissen, was sich innerhalb der Kammer abspielt.
Das Schwierige dabei: Im Vakuum kann man sich nicht auf die Konvektion verlassen, um Wärme zu verteilen. Deshalb nutzen wir Infrarotstrahlung. Das ist die einzige Möglichkeit, Energie direkt auf das Substrat zu übertragen, ohne ein Medium zum Tragen der Energie benötigen zu müssen.
Wärme „digitalisieren“
Damit Ihre Produktionslinie mit Ihren PLCs kommunizieren kann, müssen die Heizelemente gut mit den Leistungskontrollern zusammenarbeiten.
Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotlampen – aus einem einfachen Grund: Sie reagieren sofort, sobald man die Spannung ändert. Wenn man diese Lampen mit Pyrometern in einem geschlossenen System kombiniert, entfallen alle Schätzungen. Man muss nicht mehr darauf hoffen, dass alles ordentlich funktioniert. Man kann den thermischen Zustand in Echtzeit überwachen.
Das Problem im Vakuum
Im Vakuum hat die Wärme keinen Weg, sich auszubreiten. Wenn man einfach ein Hochleistungsheizsystem einsetzt, ohne auf die Anordnung zu achten, werden die Wände der Kammer beschädigt. Wir investieren viel Zeit in die Optimierung der Emissionseigenschaften der Lampenschichten. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Energie direkt auf das Wafer trifft und nicht auf den Gehäusekörper.
Außerdem muss man ein Gleichgewicht zwischen Leistungsintensität und Kühlleistung finden. Natürlich beschleunigt eine hohe Leistungsintensität den Prozess – doch dadurch wird die Stromversorgung sowie die Kühlung stark belastet. Wenn die Kühlung nicht ausreicht, beginnen die Temperaturwerte durcheinanderzugehen – und man ist wieder am Anfang.
Von „Einstellen und Vergessen“ weg
Digitalisierung ist im Grunde nur eine elegante Art zu sagen, dass wir keine Zeitverzögerungen mehr akzeptieren wollen. Mit modulierten Infrarotsystemen kann man jede einzelne Energiemenge, die an ein Teil gelangt, überwachen. Das ist die neue Basis für die Qualitätskontrolle.
Wir haben diese Systeme so gestaltet, dass sie einfach als Ersatz für die alten, unflexiblen Widerstandsheizungen dienen können. Sie benötigen weniger Platz und arbeiten viel schneller. Doch der eigentliche Vorteil ist, dass man präzisere Toleranzen erreicht und eine detaillierte Aufzeichnung des thermischen Verhaltens jedes Teils hat. Man weiß also genau, was mit dem Produkt passiert ist.