Warum UHP-Infrarotbeleuchtung die richtige Lösung für umweltfreundliche Halbzeugherstellung ist
Die Halbleiterindustrie steht unter großem Druck, auf bleifreie Materialien umzusteigen und den Kohlenstoffverbrauch zu reduzieren. Es handelt sich dabei um ein schwieriges Gleichgewicht. Doch wenn man nach einer Möglichkeit sucht, diese Umweltziele zu erreichen, ohne die Produktionsgeschwindigkeit einzubüßen, dann sind UHP-(Ultra High Purity)-Infrarotlampen die ideale Lösung.
Im Grunde genommen geht es darum, die herkömmlichen Konvektionsöfen durch direkte Strahlungsenergie zu ersetzen.
Kein Heizen der Luft mehr nötig
Man muss nur daran denken, wie ein herkömmlicher Ofen funktioniert: Zuerst wird die Luft erhitzt, anschließend heizt diese Luft die Wafer auf. Das ist langsam und ineffizient – es ist, als würde man versuchen, einen Raum zu heizen, indem man zunächst den Flur erwärmt.
UHP-Lampen kommen um diesen Zwischenschritt herum. Sie strahlen kurzwelliges Infrarotlicht direkt auf das Substrat ab. Das geht sehr schnell. Dadurch müssen Sie nicht die gesamte Kammer erhitzen, um nur ein paar Wafer auf die richtige Temperatur zu bringen. Dadurch sinken die Energiekosten und die Aufwärmzeiten.
„Ultra High Purity“ – Reinheit ist entscheidend
Wenn man mit Siliziumwafern arbeitet, möchte man auf keinen Fall, dass irgendwelche Metallionen oder organischen Verbindungen auf das Produkt gelangen. Deshalb verwenden wir hochwertigen synthetischen Quarz. Er bleibt sauber – es kommt zu keinem Ausgasen oder Kontamination.
Das Tolle daran: Man kann die Wellenlänge genau einstellen. So kann man das richtige Spektrum verwenden, um Fotolacke zu trocknen oder Lösungsmittel zu entfernen – ohne dabei die empfindlichen Schaltungen im Inneren des Produkts zu ruinieren. Es handelt sich dabei also um eine präzise Methode, anstatt um eine grobe Methode.
Umgehen mit bleifreien Materialien
Hier liegt das Problem: Der Übergang auf bleifreie Lötmaterialien bedeutet in der Regel höhere Temperaturen sowie ein viel genaueres Temperaturprofil. Das ist ein anspruchsvoller Prozess.
UHP-Lampen bewältigen das problemlos, da sie eine große Wärmemdichte in einem kleinen Raum bieten. So erhält man die benötigte Wärme, ohne einen riesigen, gasbetriebenen Ofen verwenden zu müssen.
Einfachere Arbeitsweise
Das Beste daran ist, dass es keine Unordnung gibt. Keine Verbrennungsprodukte, kein CO2 aus den Gasleitungen, keine alten CFCs.
Man braucht nur diese Lampen in das vorhandene Stromnetz anzuschließen – die Energie gelangt direkt dorthin, wo sie gebraucht wird: ins Produkt. Das ist wohl die sauberste Methode, um die strengen thermischen Anforderungen zu erfüllen, ohne die Umwelt zu belasten.