Warum wasserdichte Infrarotlampen eine Lösung für bleifreie Halbleiterfertigung sind
Während des Spülvorgangs in der Halbleiterfertigung stellt sich ein schwieriges Problem: Die Wafer müssen schnell getrocknet werden – doch die Wärmequelle darf auf keinen Fall in die feuchte Umgebung eindringen oder sogar das Silizium verunreinigen.
Daher kommen wasserdichte Infrarotlampen ins Spiel. Anstelle von chemischen Trockenmitteln oder großem Luftdruck setzen diese Lampen gezielte thermische Energie ein, um das Wasser zu trocknen. Es handelt sich dabei um eine saubere und einfache Lösung.
Wie die Wärme tatsächlich wirkt
Stellen Sie sich vor: Konvektionsöfen benötigen viel Zeit, um zunächst die Luft zu erhitzen. Infrarotwellen hingegen umgehen diesen Zwischenschritt – sie dringen direkt durch die Flüssigkeit und bringen die Wassermoleküle in Bewegung.
Genau deshalb entsprechen diese Lampen den strengen Anforderungen bezüglich „bleifreier“ und umweltfreundlicher Produktionsverfahren. Es werden keine schädlichen Lösungsmittel verwendet, und es entsteht auch kein Ozon durch UV-Licht. Es handelt sich einfach um Photonen, die in Wärme umgewandelt werden.
Das Halten der Wafer trocken
Da diese Lampen in einer feuchten Umgebung arbeiten, müssen ihre Quarzkörper fest verschlossen werden. Dadurch bleiben Spülwasser sowie chemische Dämpfe außerhalb der Elektroden und verhindern damit Kurzschlüsse.
Außerdem können diese Kurzwellenlampen in einem kleinen Raum viel Wärme erzeugen – dadurch kann der Trocknungstunnel verkürzt werden. Das spart viel Platz.
Aber es gibt einen Haken: Bei einer so hohen Wärmestufe muss man auf thermische Belastungen achten. Wenn das Kühlsystem nicht ausreicht, kann der Übergang vom kalten Spülbad in die starke Infrarotzone dem Quarzkörper viel Stress bereiten. Man muss daher auf die richtigen Parameter achten.
Die Vorteile in der Praxis
Der beste Vorteil ist, dass man diese Lampen mit einem PID-Controller verbinden kann. Dadurch wird eine präzise Steuerung möglich – man vermeidet so versehentlich ein Überhitzen der Wafer.
Außerdem müssen sich keine Heizelemente mit der Luft in Berührung befinden – dadurch entstehen keine Staubpartikel auf den Wafern. Wenn man weiterhin alte Heißluftsysteme verwendet, kennt man sicherlich das Problem, dass Staub direkt auf das Silizium gelangt. Mit Infrarotlampen wird dieses Problem sofort beseitigt.
Zudem wird dadurch Energieverschwendung vermieden. Die Wafer werden erhitzt – nicht das gesamte Gerät. Das ist einfach logisch.