Die richtige Temperatur im IR-Herstellungssystem einstellen
Wenn wir tatsächlich die Kohlenstoffbilanz in den Halbleiterfabriken verringern wollen, müssen wir aufhören, Energie zu verschwenden. Deshalb verwenden wir jetzt Infrarot-Heizlampen anstelle der alten Widerstandsofen. Die Logik ist einfach: Die Infrarotstrahlung bringt die Wärme direkt auf das Wafer.
Aber hier kommt das Problem: Der gesamte „grüne“ Vorteil geht verloren, wenn die Steuerung nicht ordentlich funktioniert. Genau da kommt der Thermoelemente ins Spiel.
Warum Geschwindigkeit wichtig ist
Bei diesen Heizungen reicht eine einfache Temperaturmessung nicht aus. Wir benötigen ständige Daten, damit das System nicht über die gewünschte Temperatur hinausgeht. Stellen Sie sich vor: Wenn das Thermoelement langsam reagiert, senden die Infrarotlampen weiterhin Wärme ab – auch nachdem die gewünschte Temperatur bereits erreicht wurde. Dadurch wird unnötig Energie verbraucht – und schlimmer noch: Das Wafer kann beschädigt werden. Um das zu verhindern, verwenden wir hochwertige Thermoelemente vom Typ K oder N. Zudem nutzen wir dünnwandige Hülsen, um die Wärmeverzögerung zu reduzieren – dadurch reagieren die Sensoren schneller.
Umgang mit der Wärme und den Störungen
Hochleistungs-Infrarotlampen sind äußerst intensiv. Sie erzeugen starke Wärmepunkte, die ein normales Thermoelement zerstören würden. Deshalb verwenden wir keramisch isolierte Verbindungen, damit die Leitungen unter dem ständigen Einfluss der Infrarotstrahlung nicht beschädigt werden. Wenn diese Isolierung versagt, entstehen Störungen im Signal. Solche Störungen sind ein Albtraum – sie führen dazu, dass der PID-Controller in Panik gerät und die Leistungstoleranzen ständig ändert. Das ist ineffizient und belastet außerdem die Stromversorgung enorm.
Das Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit
Natürlich möchten wir, dass der Sensor möglichst nah am Wafer ist – das ermöglicht eine schnellere Reaktion. Doch es gibt einen Kompromiss: Je näher der Sensor am Wafer ist, desto stärker wird er belastet. Ein dünnerer Sensor ist zwar sehr schnell, aber er wird auch schneller kaputtgehen. Man muss also das richtige Gleichgewicht finden – zwischen der Häufigkeit der Datenerfassung und der Häufigkeit des Austauschs der Komponenten.
Noch ein Tipp: Verwenden Sie eine abgeschirmte Konfiguration. Dadurch wird die elektromagnetische Störung, die von den Lampendrivern ausgeht, blockiert. Dadurch basieren Ihre Energieeinsparungen auf echten, sauberen Daten – und nicht nur auf elektrischen Störungen, die die Sensoren beeinflussen.