Warum wir auf heiße Luft zugunsten von Infrarotstrahlen für den Trocknungsprozess in Halbleiterfabriken verzichten
Wenn Sie schon einmal in einer Halbleiterfabrik gearbeitet haben, kennen Sie sicherlich die Schwierigkeiten beim Trocknen nach dem Spülen. Lange Zeit haben wir uns auf die Verwendung von heißer Luft verlassen. Aber seien wir ehrlich: Das ist sehr langsam. Man muss einfach abwarten, bis die Luft die Wärme überträgt – was viel Zeit in Anspruch nimmt.
Deshalb haben wir auf Infrarotstrahlen umgestellt. Anstatt darauf zu warten, dass die Luft die Arbeit erledigt, treffen die Infrarotstrahlen direkt auf die Oberfläche der Wafer. Das ist eine völlig andere Methode.
Zeit sparen
Heiße-Luft-Systeme sind voluminös und nehmen im Reinraum viel Platz ein. Zudem müssen die Wafer dort viel länger bleiben, damit das Wasser vollständig entfernt wird – ohne dass dabei unerwünschte Oberflächenfeuchtigkeit entsteht.
Wir verwenden wasserdichte Infrarotlampen, um dieses Warten zu vermeiden. Da die Energie direkt durch die Flüssigkeit dringt und das Substrat sofort erwärmt wird, kann ein Trocknungsprozess, der sonst Minuten dauert, nun in Sekunden abgeschlossen werden. Dadurch steigt die Anzahl der Wafer pro Stunde, und man muss keine Wände einreißen, um Platz für mehr Ausrüstung zu schaffen.
Für Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit geeignet
Das Problem ist jedoch: Herkömmliche Infrarotlampen vertragen Wasser nicht. Wenn man sie in eine Umgebung mit hoher Feuchtigkeit stellt oder sie mit Sprühwasser bespritzt, funktionieren sie nicht mehr.
Um das zu lösen, verwenden wir spezielle Quarzkästen sowie wasserdichte Abdichtungen. Diese Lampen sind dafür konstruiert, auch unter ständiger Feuchtigkeit und thermischen Belastungen zu funktionieren. So bleibt die direkte Wärmetransmission gewährleistet – selbst wenn die Umgebung feucht ist.
Die Herausforderung
Es handelt sich dabei zwar nicht um Magie, aber Infrarotstrahlen liefern eine enorme Menge an Wärme in einem kleinen Bereich. Das bedeutet, dass man schnell mit einer hohen Temperatur konfrontiert wird.
Falls die Kühlsysteme nicht richtig eingestellt sind, kann das Probleme verursachen. Die Ränder der Wafer können leicht überhitzt werden, genauso wie die Sensoren. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewicht – man braucht genug Leistung, um das Wasser schnell zu trocknen, aber nicht so viel, dass es zu „heißen Punkten“ kommt.
Aber wenn man dieses Gleichgewicht findet, ist alles einfach. Man ersetzt die großen, lautenden Lüfter durch eine kompakte Infrarotanordnung. Am Ende geht es einfach darum, die Bauteile so schnell wie möglich durch die Trockenungsphase zu bringen.