Hören Sie auf, darauf zu warten, dass die Vakuumkammer auf Temperatur kommt.
Wenn Sie versuchen, eine moderne, intelligente Fertigungsanlage zu bauen, haben Sie vermutlich festgestellt, dass das Steuern der Temperatur eine große Herausforderung darstellt. Die herkömmliche Wärmebehandlung ist einfach zu langsam. Man verbringt die Hälfte der Zeit damit, darauf zu warten, bis alles in Gang kommt – und es ist ein Albtraum, die Prozesse mit den digitalen Werkzeugen in Einklang zu bringen.
Dabei kommen Infrarotheizgeräte ins Spiel. Anstatt den ganzen Raum zu erwärmen, nutzen sie direkte Strahlung. Dadurch wird die gewünschte Temperatur fast sofort erreicht. Man muss nicht mehr untätig herumsitzen und warten, bis die Wände der Kammer „auf Temperatur kommen“, bevor man mit der Arbeit beginnen kann.
Eine wirklich „intelligente“ Fertigungsanlage
Eine intelligente Fertigungsanlage ist nur so gut wie ihre Rückkopplungsschleifen. Wenn der Heizer zehn Minuten braucht, um zu reagieren, sind die Daten nutzlos.
Infrarotsysteme hingegen reagieren sofort, sobald man die Spannung ändert. Wenn man diese Systeme mit einem PLC mit schnellem PID-Controller verbindet, kann man den Wärmefluss in Echtzeit anpassen. Dadurch erhält man eine genaue Darstellung der Temperaturverteilung auf dem Wafer – bis ins Millisekundentakt. Plötzlich ist das Heizen keine lästige Nebenaufgabe mehr, sondern ein präziser Parameter, den man kontrollieren kann.
Die Realität bei der Arbeit im Vakuum
Das Problem ist: Im Vakuum fehlt die konvektive Kühlung. Alles geschieht durch Strahlung.
Wir entwickeln solche Heizgeräte, die eine hohe Leistung liefern können – aber man muss vorsichtig sein. Wenn man die Leistung zu hoch einstellt, müssen die Kühlsysteme überlastet arbeiten. Wenn sie mit dem Anstieg der Umgebungstemperatur nicht mithalten können, werden die Dichtungen der Kammer beschädigt. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewichtsproblem. Stellen Sie sicher, dass Ihr Kühlsystem für die entstehende Hitze geeignet ist – sonst müssen Sie die Dichtungen viel häufiger ersetzen.
Mehr Platz gewinnen
Einer der Vorteile von Infrarotheizgeräten ist, dass sie keinen großen Platz beanspruchen. Man kann die voluminösen Öfen durch diese Geräte ersetzen. Dadurch verkürzt sich die Arbeitszeit erheblich. Da die Energie genau dorthin geleitet wird, wo sich das Substrat befindet, wird kein Strom mehr verschwendet, um die Vakumpumpen und die Wände der Kammer zu erwärmen. Das spart Energie und macht es einfacher, die gesamte Fertigungslinie zu skalieren.