Wie man einen Reinraum der Klasse 100 wirklich sauber hält
Wenn man einen Reinraum der Klasse 100 betreibt, ist selbst ein winziger Staubkorn oder eine kleine Gaswolke während des Erhitzens der Wafer kein kleines Problem – das ist vielmehr eine Katastrophe. Die meisten herkömmlichen Heizelemente können damit nicht umgehen. Sie dehnen und ziehen sich beim Erhitzen aus, wodurch ständig Mikropartikel freigesetzt werden. Das ist ein Albtraum für die Qualität der Produkte.
Wir lösen dieses Problem, indem wir für unsere Infrarotlampen hochreinen synthetischen Quarz verwenden.
Warum der Quarz wichtig ist
Wir verwenden geschmolzenes Silizium mit fast keinerlei Verunreinigungen. Dadurch entsteht nicht dieser ärgerliche „Staubeffekt“, den man bei billigen Materialien kennt.
Diese Lampen nutzen Kurzwellen-Infrarotstrahlung. Anstatt die gesamte Luft um den Wafer zu erwärmen, gelangt die Energie direkt auf die Oberfläche des Wafer. Das ist von Vorteil, denn dadurch werden die Konvektionsströmungen reduziert, die normalerweise Staub aufwirbeln und diesen auf die Arbeitsfläche bringen. Zudem ist Quarz chemisch inerten – er reagiert nicht mit den Spurengasen im Reinraum. So bleibt der Wafer genau so, wie er sein soll.
Die technischen Details
Wenn man dünnwandige Schichten aufträgt oder Materialien härten lässt, ist Präzision entscheidend. Wir konstruieren diese Lampen so, dass die Wärme gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Wafer verteilt wird. Je nach Anforderung kann man klaren Quarz verwenden, damit möglichst viel Infrarotstrahlung durchdringen kann – oder man kann spezielle Beschichtungen verwenden, um die Wellenlänge anzupassen.
Außerdem verwenden wir vergoldete oder hochnickelfreie Elektroden, um Oxidation an den Kontaktpunkten zu verhindern. Wenn diese Kontakte versagen, entweicht das Halogengas und der Glühfaden geht sofort kaputt. Wir halten die Toleranzen daher sehr streng, sodass man einfach eine neue Lampe einsetzen kann, ohne den ganzen Nachmittag damit verbringen zu müssen, die Einrichtung neu kalibrieren zu müssen.
Dinge, auf die man achten muss
Diese hochintensiven Lampen erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Während der Wafer genau das bekommt, was er braucht, leidet der Gehäuse der Lampe unter dieser Hitze. Man muss daher sicherstellen, dass die Kühlung richtig funktioniert. Wenn die Luftzufuhr zu schwach ist, kann die Hitze die Befestigungselemente verformen. Um das zu vermeiden, empfehlen wir in der Regel eine spezielle Kühlung mit gekühltem Wasser oder eine starke Gebläseanlage. Man muss einfach dafür sorgen, dass die Teile, die nicht heiß werden sollen, tatsächlich kühl bleiben. So einfach ist das.