Vakuum-IR-Heizung gegen Gebläseheizung: Welche Methode bringt tatsächlich etwas?
Wenn Sie derzeit eine Vakuumkammer für die Halbleiterfertigung auswählen, müssen Sie sich entscheiden, wie die Energie übertragen werden soll. Viele beginnen mit der Idee der Verwendung von heißer Luft. Doch das Problem ist: Die Gebläseheizung setzt auf Konvektion – und in einem Vakuum funktioniert diese Methode nicht. Man kann keine Luft nutzen, um Wärme zu übertragen, wenn es keine Luft gibt. Hier kommt die IR-Heizung ins Spiel. Anstatt gegen das Vakuum anzukämpfen, verwendet sie elektromagnetische Strahlung, um Energie direkt auf die Wafer zu übertragen.
Die versteckten Kosten des Wartens
Stellen Sie sich vor, Sie verwenden heiße Luft zur Heizung. Dann müssen Sie warten, bis die gesamte Kammer auf Temperatur gekommen ist, bevor Ihre Werkstücke die gewünschte Temperatur erreichen. Das ist zeitaufwendig. IR-Heizungen hingegen bringen die gewünschte Temperatur bereits in Sekundenschnelle erreicht. Wenn man tiefe Bearbeitungsprozesse durchführt und die Temperatur schnell ändern muss, ist dieser Zeitunterschied enorm. So können Sie keine Minuten mehr mit dem Aufwärmen leerer Räume verschwenden, sondern direkt mit der Bearbeitung fortfahren.
Platzsparend
Außerdem gibt es noch den physischen Aspekt: IR-Lampen ermöglichen es, den Platzbedarf zu reduzieren. Man kann auf voluminöse Gebläse sowie komplizierte Leitungen verzichten, die normalerweise den Raum belegen würden. Wir installieren diese Heizungen meist in Form von Arrangements. Dadurch wird die Wärme gleichmäßig über die Wafer verteilt – und man hat mehr Kontrolle darüber, wie viel Wärme auf die Oberfläche trifft.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Hocheffiziente IR-Heizungen sind zwar leistungsfähig – doch diese Leistung muss irgendwohin fließen. Wenn man die Wasserkühlung nicht richtig einstellt, dringt die Strahlung in die Wände der Kammer ein. Das führt zu Verformungen oder beschädigten Sensoren. Es handelt sich dabei um ein Kompromiss: Man losst die Langsamkeit der Luftheizung hinter sich, muss aber sehr sorgfältig damit umgehen, wie man die Wärme steuert.
Für alle, die versuchen, ihre Produktionskapazitäten zu erhöhen, ist IR-Heizung in der Regel die beste Lösung. Sie beseitigt die Engpässe. Man muss nicht mehr darauf warten, dass die Luft auf Temperatur kommt – man kann direkt mit der Bearbeitung fortfahren.