Wie man einen Reinraum der Klasse 100 wirklich sauber hält
In der Welt der Halbleiterfertigung kann bereits ein einziger Staubkorn – etwas, das man mit dem bloßen Auge gar nicht sehen kann – eine ganze Charge an Wafern zerstören. Das ist ein Albtraum. Deshalb darf man in einem Reinraum der Klasse 100 keine gewöhnlichen Heizelemente verwenden. Solche Elemente geben Gase ab und setzen Partikel frei.
Deshalb verwenden wir Infrarotlampen aus hochreinem Quarz.
Warum Quarz wichtig ist
Für diese Lampen verwenden wir synthetisches Gefüllglas. Wenn man billigeres Borosilikatglas verwendet, entstehen Probleme durch „Ausgasung“ – das heißt, das Glas gibt Chemikalien in die saubere Luft ab. Der Quarzkörper fungiert wie eine dichte Abdeckung, die den Wolframfaden sowie das Halogengas sicher innerhalb des Geräts halten. Das Beste daran: Es entsteht Strahlungswärme, die direkt auf das Zielobjekt trifft. Es kommt zu keinem physischen Kontakt, es weht kein Luftstrom, und es werden keine Staubpartikel aufgewirbelt.
Design für die Praxis
Im Inneren dieser Geräte ist immer wenig Platz – daher konzentrieren wir uns auf eine hohe Leistungsdichte. Wir wollen, dass die Lampen schnell warm werden. Durch die Nutzung von Infrarotstrahlen, die in Kurzwellenbereichen liegen, trifft die Wärme direkt auf das Substrat. Dadurch wird keine Zeit damit verschwendet, die Luft im Raum zu erwärmen – somit müssen die Kühlsysteme nicht überlastet werden.
Wir achten auch darauf, dass die Anschlusskabel fest verschlossen sind. Ein kleiner Spalt bedeutet im Grunde ein offenes Tor für Schadstoffe. Wir verwenden daher Gefüllglas, damit die Verbindungen stabil bleiben und bei Temperaturänderungen nicht brechen.
Die Herausforderungen
Quarz ist zwar großartig, aber er ist brüchig. Er kann die Hitze gut vertragen, doch er verträgt es nicht, wenn er berührt oder erschüttert wird.
Tipp: Ziehen Sie die Befestigungsbrackets nicht zu straff an. Wenn es keinen Platz dafür gibt, dass sich der Glasrohr beim Erhitzen ausdehnen kann, wird es einfach brechen. Man muss immer einen kleinen Spalt lassen.
Und noch etwas: Da diese Lampen sehr intensiv sind, können sie organische Beschichtungen auf den Wafern beschädigen, wenn diese zu nah sind. Überprüfen Sie daher unbedingt die Fokallänge in Abhängigkeit von der Leistung der Lampe – damit Sie die Oberfläche nicht versehentlich beschädigen.