Mehr Wärme genau da, wo sie wirklich benötigt wird
Wenn Sie schon einmal in einem Halbleiterreinraum waren, kennen Sie sicherlich die Probleme mit den Heizungen. Man muss dafür sorgen, dass die Oberfläche der Wafer eine präzise Temperatur erreicht – doch gleichzeitig darf das restliche Gerät nicht zu einem riesigen Wärmetauscher werden.
Die meisten Menschen beginnen mit Standard-Aluminiumreflektoren. Das Problem? Aluminium ist ein ziemlich guter Wärmespeicher. Es absorbiert viel zu viel Infrarotstrahlung – dadurch wird Energie verschwendet, nur um den eigenen Gehäusekörper zu erwärmen.
Deshalb kommt Gold ins Spiel.
Es klingt vielleicht luxuriös, aber es handelt sich dabei eigentlich um physikalische Prinzipien. Gold ist hervorragend darin, nahinfrarotes Licht zurückzuschlagen. Wenn wir Aluminium durch Goldbeschichtungen ersetzen, bleibt die Wärme nicht im Gehäuse, sondern gelangt direkt auf die Waferoberfläche. Dadurch entsteht eine bessere Fokussierung der Wärme – und außerdem sinken die Energiekosten erheblich.
Außerdem wird die Arbeit mit dem Lüftungssystem erleichtert. Wenn keine Wärme mehr in den Raum abgegeben wird, muss das Kühlsystem nicht überlastet arbeiten, um zu verhindern, dass der Reinraum überhitzt.
Aber hier gibt es ein Problem: Gold ist weich. Wenn das Wartungsteam beim Austausch der Lampen etwas unvorsichtig vorgeht und die Oberfläche beschädigt, sind die Folgen gravierend. Ein paar Kratzer können die Effizienz beeinträchtigen – und noch schlimmer: Es können Hotspots auf der Waferoberfläche entstehen. Es handelt sich dabei um eine Situation, bei der man besonders vorsichtig sein muss.
Nun zum Thema Kosten: Ja, Gold ist teuer. Der Anfangsinvestitionsaufwand ist hoch. Doch wenn man mit 300-mm-Wafern arbeitet, bei denen die Temperaturverteilung entscheidend ist, lohnt sich die Investition. Man kann die Lampen mit niedrigeren Leistungen betreiben und trotzdem die gewünschten Temperaturen erreichen. Dadurch müssen die Stromversorgungsanlagen nicht unter Überlast arbeiten.
Ein letzter Tipp: Verbinden Sie diese Heizsysteme mit einem PID-Controller. Das ist die einzige richtige Lösung.
Und was auch immer Sie tun – versuchen Sie auf keinen Fall, einen abgenutzten Reflektor durch höhere Leistungen der Lampen zu „beheben“. Dadurch werden die Glühfäden viel schneller zerstört. Befolgen Sie einfach die empfohlenen Einstellungen für die Beschichtung – und lassen Sie das Gold die Arbeit übernehmen.