Reduzierung von Kohlenstoff und Ozon bei der Erwärmung in Halbleitern
Wer schon einmal in einem Reinraum gearbeitet hat, kennt die Herausforderungen. Es wird eine extreme thermische Präzision benötigt – doch die verwendeten Geräte verursachen oft zusätzliche Probleme.
Herkömmliche Kurzwellen-Infrarotlampen haben die Angewohnheit, Wellenlängen unter 200 nm abzugeben. Das Problem: Diese Wellenlängen treffen auf Sauerstoff und führen zur Entstehung von Ozon. In einem sterilen Umfeld ist Ozon ein echtes Übel – es zerstört die Geräte und zwingt die Lüftungssysteme dazu, länger als nötig zu arbeiten, um die Luft zu reinigen.
Wir haben eine Lösung gefunden: Wir verwenden ozongefreie Quarztuben.
Wie es funktioniert
Es handelt sich dabei um einfache physikalische Prinzipien. Wir nutzen dotiertes Quarz oder spezielle Beschichtungen, um das Vakuum-UV-Spektrum auszuschließen. Indem wir diese bestimmten Wellenlängen blockieren, kann kein Ozon mehr entstehen.
Das Beste daran: Man muss nicht mehr auf diese energieintensiven Ozonentfernungsanlagen angewiesen sein. Die Energiekosten sinken, und die Geräte halten länger.
Den „Grünen Fabrik“-Wettbewerb gewinnen
Kohlenstoffneutralität bedeutet nicht nur, woher man seine Energie bezieht – sondern auch, wie man sie nutzt.
Traditionelle Konvektionsöfen sind wie Heizsysteme, mit denen man ein ganzes Haus heizt, nur um eine Tasse Kaffee warm zu halten – man heizt also den gesamten Raum. Infrarotstrahlung hingegen arbeitet anders: Sie wirkt direkt auf die Schicht oder das Substrat ein und ignoriert den Rest des Raums.
Der wirkliche Vorteil liegt aber im „Ruhezustand“. Infrarotlampen erwärmen sich in Sekundenbruchteilen. Man verschwendet keine Energie darauf, einen großen Ofen warm zu halten, während man die Werkzeuge wechselt. Das ist schnell, effizient – und gut für die Stromrechnung.
Darauf sollte man achten
Es handelt sich dabei nicht um eine magische Lösung. Es gibt ein paar Dinge, die man berücksichtigen muss.
Wenn man das Vakuum-UV-Spektrum ausschließt, ändert sich die spektrale Verteilung etwas. Je nach verwendetem Material kann sich die Absorptionsrate leicht verändern. Man sollte daher die Zeit bis zur vollständigen Erwärmung erneut überprüfen, damit das thermische Profil weiterhin optimal bleibt.
Außerdem sollte man bei der Verwendung von Hochleistungsgeräten auf die Stromversorgung achten. Diese Tuben können empfindlich auf Spannungsschwankungen reagieren. Wenn die Stromqualität schlecht ist, können die Filamente viel zu schnell zerstört werden.
Der Trick besteht darin, die Impedanz der Lampe genau auf den Controller abzustimmen. Wenn das gelingt, funktioniert die Anlage lange Zeit reibungslos.