Ihren Reinraum der Klasse 100 tatsächlich sauber halten
Wenn Sie eine Vakuumkammer in einem Reinraum der Klasse 100 erhitzen, kennen Sie sicherlich das Problem: Schon ein winziger Staubkorn oder ein Hauch an ausgasenden Stoffen kann dazu führen, dass Ihre Wafer oder optischen Beschichtungen beschädigt werden. Das ist frustrierend. Die meisten herkömmlichen Heizelemente eignen sich nicht dafür – sie brechen ab oder geben flüchtige organische Verbindungen ab, genau dann, wenn sie stabil sein sollten.
Deshalb verwenden wir hochreinen synthetischen Quarzkristall für die Infrarotlampen.
Das Geheimnis liegt im Quarz.
Wir verwenden geschmolzenen Siliziumdioxid mit fast keinerlei Verunreinigungen. Warum? Weil das Material bei Temperaturschwankungen nicht zerfallen darf. Herkömmliches Glas würde unter solchem Druck einfach zerbrechen. Doch dieser Quarz dehnt sich bei Erwärmung kaum aus – er hält einfach stand.
Außerdem haben wir alle organischen Bindemittel und Klebstoffe aus der Konstruktion entfernt. Keine Kleber, keine Füllstoffe. Dadurch entsteht kein „Rauch“ oder ungewöhnliche Gasentwicklung, sobald die Lampe ihre Betriebstemperatur erreicht.
Umgang mit dem Vakuum
Hier kommt das Schwierige: Im Vakuum fehlt die konvektive Kühlung. Es gibt kein Luftstrom, der die Wärme davontragen könnte – alles geschieht durch Strahlung. Deshalb entwerfen wir diese Lampen mit hoher Leistungsdichte. Dadurch können Sie die gewünschte Temperatur erreichen, ohne dass die Wände der Kammer beschädigt werden. Doch man muss vorsichtig mit der Stromversorgung umgehen. Die Spannung muss genau eingestellt werden. Wenn man eine Hochleistungs-Lampe überlastet, verbrennt der Filament. Da es kein Luftstrom gibt, der die Abwärme von den Elektroden wegtransportiert, bleibt die Wärme dort – bis etwas kaputtgeht.
Installation der Lampen
Um zu verhindern, dass an den Anschlussstellen Oxidationen entstehen, verwenden wir vergoldete Kontakte sowie präzise gefertigte Endkappen. Sie sind als Ersatz für die vorhandenen Lampen konzipiert.
Eines sollte man jedoch beachten: Quarz ist zwar chemisch widerstandsfähig, aber physisch gesehen ist er empfindlich. Berühren Sie auf keinen Fall das Glas! Schon eine einzige Fingerkuppe während der Installation kann zu einer kleinen Spannungsstelle führen. Vielleicht sieht man das jetzt noch nicht, aber sobald die Lampe 1000 °C erreicht, wird genau dort ein Defekt entstehen. Tragen Sie immer handschuhe ohne Fasern und bleiben Sie in der kontrollierten Umgebung. So werden Sie bessere Ergebnisse erzielen.