Mehr Wärme auf die Wafer bringen – ohne dass alles überhitzt
Wer schon einmal mit der Herstellung von Bio-Sensoren zu tun hatte, kennt die Herausforderungen. Es ist schwierig, eine Wafer auf die exakte Temperatur zu bringen, ohne dass das Gehäuse überhitzt.
Wir haben einen Weg gefunden, um dieses Problem zu lösen. Der Trick besteht darin, Infrarotlampen in Kombination mit vergoldeten Reflektoren zu verwenden. Das Ziel ist einfach: Die Energie soll genau dorthin geleitet werden, wo sie benötigt wird – und nicht verschwendet werden.
Warum Gold?
Die meisten Menschen verwenden Aluminiumreflektoren – doch diese absorbieren zu viel Energie. Das ist verschwenderisch. Wir ersetzen sie durch eine dünne Goldschicht, denn Gold fungiert im Grunde wie ein Spiegel für Infrarotlicht. Anstelle dessen, dass der Reflektor die Wärme absorbiert, werden die Photonen direkt zurück zur Wafer gelenkt. Dadurch entsteht ein fokussierter Strahl. Das Beste daran: Man muss nicht so hohe Leistungen verwenden, um die gewünschte Temperatur zu erreichen.
Kontrolle der Temperatur
In dieser Branche ist eine gleichmäßige Verteilung der Wärme entscheidend. Ein „heißer Punkt“ an der falschen Stelle kann dazu führen, dass ganze Chargen von Wafern zerstört werden. Das ist frustrierend.
Durch Anpassung der Form des vergoldeten Gehäuses können wir steuern, wie sich die Energie auf der Oberfläche verteilt. Dadurch kann man die Temperatur schnell erhöhen – was wiederum dazu führt, dass die Verarbeitung der Wafer viel schneller stattfindet.
Die Einschränkungen
Gold eignet sich zwar hervorragend zur Wärmeableitung, doch es ist etwas empfindlich. Es kann nicht allen Belastungen standhalten. Wenn man abriebfeste Reinigungsmittel oder aggressive Chemikalien verwendet, wird die Goldbeschichtung beschädigt.
Falls die Produktionsumgebung voller korrosiver Gase ist, sollte man einfach einen Quarzschild darüber legen, um das Gold zu schützen.
Noch etwas: Da man so viel Energie auf einen Punkt konzentriert, muss man sicherstellen, dass die Lampen und Kabel die gewählten Belastungen aushalten können. Man möchte schließlich nicht feststellen, dass die Kabel für die entstehenden Temperaturen nicht geeignet sind.
Wenn man die Kabel richtig wählt, wird man feststellen, dass die Bearbeitungszeiten verkürzt werden und die Energiekosten sinken. So einfach ist das.