Die Schrapnellschäden vermeiden: Die MEMS-Wafer sauber halten
In einer MEMS-Fabrik ist das Versagen einer Infrarotlampe mehr als nur eine Belastung – es ist ein Albtraum. Stellen Sie sich vor, ein Quarztubus versagt unter hoher Belastung. Er hört nicht einfach auf zu funktionieren – er explodiert stattdessen und verspritzt winzige Glasstücke sowie Metallpartikel auf die Oberfläche der Wafer. Dadurch geht der Ertrag der Wafer verloren. Wir konstruieren unsere Infrarot-Heizgeräte so, dass so etwas nie passiert.
Warum die Tuben eigentlich zerbrechen
In der Regel liegt das Problem an thermischen Spannungen oder kleineren elektrischen Entladungen direkt am Verschluß des Tubus. Wenn man die Produktion bis an ihre Grenzen treibt, werden diese Tubus stark belastet. Um dem entgegenzuwirken, verwenden wir hochreinen synthetischen Quarz. Dieser hat einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten – das bedeutet, er kann starke Temperaturschwankungen aushalten, ohne zu zerbrechen. Er ist also dafür ausgelegt, den Belastungen standzuhalten.
Die Verunreinigungen unter Kontrolle halten
Falls eine Lampe doch versagt, wollen wir natürlich nicht, dass die Scherben die Wafer beschädigen. Deshalb verwenden wir eine doppelte Schutzschicht. Zwischen dem Heizelement und den Wafern befindet sich eine spezielle Quarzhülle oder ein Schutzschild. Dieser fungiert als Barriere. Falls eine Lampe ausfällt, bleiben die Scherben in der Hülle gefangen. Somit bleiben die Wafer sauber.
Außerdem legen wir großen Wert auf die Verbindungen. Wenn eine Kontaktpunkte nicht perfekt sitzen, entstehen Hotspots, die den Quarz schädigen können. Wir verwenden präzise angepasste Anschlüsse, damit die elektrische Last gleichmäßig auf den Glühfaden verteilt wird. Keine Hotspots, keine Schwachstellen.
Das Gleichgewicht finden
Hochintensive Infrarotwärme ist die einzige Möglichkeit, die Wafer schnell zu trocknen. Doch man kann die Leistung nicht endlos erhöhen. Je mehr Watt pro Quadratzentimeter eingesetzt werden, desto größer ist die Belastung für den Quarz. Es handelt sich dabei um ein trade-off. Damit die Lampen nicht früh ausfallen, muss die Kühlung perfekt mit der Leistung der Lampen übereinstimmen. Wenn die Gehäuse zu heiß werden, verkürzt sich die Lebensdauer der Lampen erheblich.
Wir bauen diese Geräte für 24/7-Betrieb. Das Ziel ist einfach: Die Wärme muss konstant gegeben werden, während die Verunreinigungen auf Null gehalten werden.