Hören Sie auf, darauf zu warten, dass die Transportwagen in der Reinraumumgebung warm werden.
Wer schon einmal mit der Bearbeitung von Halbleitern zu tun hatte, kennt das Frustrierende des Wartens. Es gibt Wafer oder Träger, die eine bestimmte Temperatur erreichen müssen, bevor sie zum nächsten Schritt weitergeleitet werden können. Doch gerade beim Transport verlangsamt sich alles.
In den meisten Betrieben, die ich besucht habe, wird immer noch Warmluft verwendet – das ist doch eine altmodische Methode. Das Problem dabei ist: Die Bewegung der Luft ist sehr langsam. Man muss erst darauf warten, bis die Luft warm wird, und anschließend darauf, dass diese Wärme auf die zu behandelnden Objekte übertragen wird. Das bedeutet Zeitverschwendung, die man nicht hat.
Hier kommt die Infrarot-Heizung ins Spiel.
Bei der Infrarot-Heizung wird keine Luft genutzt – die Energie wird direkt an die Oberfläche des zu behandelnden Objekts abgegeben. Stellen Sie sich vor, wie unterschiedlich es ist, seine Hände in einem warmen Raum zu erwärmen im Vergleich dazu, sie direkt vor einem Feuer zu halten. Genau das passiert bei der Infrarot-Heizung: Die Wärme erreicht den Träger fast sofort. Man verschwendet keine Energie damit, den ganzen Raum zu erwärmen, nur um ein paar Wafer zu erwärmen.
Wenn Ihr Prozess eine Temperatur von 100 °C erfordert, erreicht man dieses Ziel mit Infrarot-Heizung in Sekunden. Dadurch wird die langwierige Wartezeit ersetzt durch einen schnellen Ablauf.
Wie wir das umsetzen
Um dies zu ermöglichen, integrieren wir Kurzwellen- oder Mittelwellen-Infrarot-Emitter direkt in den Rahmen des Transportwagens. Wir sorgen dafür, dass die Leistungsdichte hoch bleibt, damit die gesamte Anlage nicht zu viel Platz einnimmt.
Eines muss man beachten: Infrarot reagiert sehr schnell. Deshalb braucht man einen präzisen PID-Regelkreis sowie Sensoren, die möglichst nahe an der zu behandelnden Oberfläche angebracht sind. Andernfalls wird die gewünschte Temperatur bereits erreicht, bevor das System überhaupt merkt, dass es zu heiß ist.
Für die Hardware verwenden wir Quarzelemente. Sie eignen sich perfekt für Reinräume, denn sie geben keine Partikel ab und lecken auch keine Gase in die Umgebung aus.
Die Einschränkungen
Infrarot-Heizung ist zwar eine gute Lösung – doch sie funktioniert nur in gerader Linie. Wenn der Transportwagen voller Träger ist, werden diejenigen, die ganz vorne liegen, gut erwärmt, während diejenigen in der Mitte kalt bleiben. Man kann einfach keinen Ventilator durch eine Lampe ersetzen und dann glauben, alles wäre in Ordnung. Man muss clever vorgehen und die Lampen dort platzieren, wo sie die Wärme in die „toten Zonen“ bringen können. Sonst werden einige Wafer perfekt erwärmt, während andere kaum warm werden.