Warum wir auf Carbonnanoröhren für die Infrarot-Härtung umsteigen
Die Halbleiterindustrie bemüht sich endlich, ihre alten, auf Lösungsmitteln basierenden Trocknungsverfahren abzulegen und Prozesse zu vermeiden, bei denen Blei verwendet wird. Es ist an der Zeit dafür.
Um diesen „grünen“ Anforderungen gerecht zu werden, nutzen wir Heizsysteme auf Basis von Carbonnanoröhren. Anstelle der üblichen Widerstandselemente werden hier Netzwerke aus Nanoröhren verwendet, um elektrische Energie in Strahlungswärme umzuwandeln. Dadurch entstehen kaum Abfälle – es funktioniert einfach.
Das Geheimnis liegt in der Wärme
Bei der Infrarot-Härtung entsteht ein gleichmäßiges Wärmefeld. Wir nutzen dieses Prinzip, weil die Wärme nicht nur an der Oberfläche bleibt, sondern tief in das Substrat eindringt.
Wenn man schon einmal mit dem Problem des „Austrocknens der obersten Schicht“ zu kämpfen hatte, weiß man, wie schlimm das sein kann. Die oberste Schicht trocknet dann viel zu schnell, wodurch Lösungsmittel darunter zurückbleiben und die Qualität des Produkts beeinträchtigt wird. Mit Infrarot-Härtung passiert das nicht – die Härtung erfolgt immer gleichmäßig über die gesamte Fläche des Wafers.
Besser für den Planeten – und besser für die Rechnung
Die meisten herkömmlichen Heizsysteme benötigen schwere Metalle oder bedenkliche Beschichtungen, um hohe Temperaturen zu erreichen. Carbonnanoröhren hingegen bestehen aus reinem Kohlenstoff. Bei deren Einsatz entstehen keine giftigen Chemikalien.
Außerdem ist die Geschwindigkeit enorm: Es dauert nur Sekunden, bis die gewünschten Temperaturen erreicht sind – nicht Minuten. Da die Heizsysteme so schnell sind, kann man die großen, energieverbrauchenden Vorkühlkammern wegwerfen. Ihre Stromrechnung wird es Ihnen danken.
Hinweise vor der Installation
Man kann einen Carbonnanoröhren-Heizer einfach nicht in einen alten Ofen einsetzen und damit weitermachen – das funktioniert nicht. Da diese Heizsysteme extrem schnell auf Temperatur kommen, müssen die Temperaturregler äußerst präzise sein. Wenn die Messrate zu langsam ist oder die PID-Einstellungen falsch sind, kann es dazu kommen, dass die gewünschte Temperatur überschritten wird und das Substrat beschädigt wird.
Aber positiv ist, dass diese Heizsysteme kompakt sind – sie nehmen nicht viel Platz ein und sind auch nicht schwer. Wenn die Stromversorgung die spezielle Spannung des Carbonnanoröhren-Heizers liefern kann, sind sie eine hervorragende Alternative zu den voluminösen Halogenheizern.
Es handelt sich dabei wirklich um die praktischste Lösung, um die Null-Blei-Vorgaben einzuhalten, ohne die Produktionsgeschwindigkeit zu verringern.