Wie man einen Reinraum der Klasse 100 tatsächlich sauber hält
Wenn man in einer Halbleiterfabrik arbeitet, ist die Temperaturregulierung nur die halbe Miete. Das eigentliche Problem ist die Kontamination. In einem Reinraum der Klasse 100 reicht bereits ein winziger Polymerfleck oder ein einziger Staubkorn aus, um die Qualität der Wafer zu ruinieren und den gesamten Arbeitstag zu vermasseln.
Deshalb verwenden wir keine gewöhnlichen Heizgeräte. Stattdessen nutzen wir eine spezielle Kombination aus hochreinem Quarz-Infrarotlampen sowie Kabeln mit Teflon-Auskleidung. Das hat folgende Vorteile:
Hochreiner Quarz
Die meisten Quarzlampen enthalten metallische Verunreinigungen. Bei hohen Temperaturen können diese Verunreinigungen aus dem Material austreten. Für den Halbleiterprozess ist das katastrophal. Wir verwenden daher synthetischen, hochreinen Quarz, um das zu verhindern. Diese Lampen nutzen kurzwelliges Infrarotlicht – dadurch wird die Energie direkt auf das Substrat abgegeben. Dadurch wird keine Energie verschwendet, indem die Luft um die Lampe erhitzt wird. Das ist wichtig, denn so werden die Konvektionsströmungen vermieden, die normalerweise Staub vom Boden aufwirbeln.
Warum die Kabel das Problem darstellen
Meistens versagen die Kabel als Erstes. Wenn man Standard-PVC- oder Silikonummantelungen verwendet, beginnen diese bei hohen Temperaturen zu „rauchen“. Sie geben flüchtige organische Verbindungen ab, die direkt auf das Silizium gelangen. Das ist ein großes Problem. Wir verwenden stattdessen Teflon (PTFE) für die Leitungen. Teflon bleibt bei hohen Temperaturen fest und gibt keine Gase ab. Es ist chemisch inerten – also kann man es einfach verwenden, egal ob im Vakuum oder in einer Hochtemperaturzone. Keine Probleme.
Ein paar Dinge, die man beachten sollte
Diese Lampen erzeugen viel Wärme in einem kleinen Raum. Das ist effizient – doch man muss darauf achten, dass die Befestigungselemente standhalten. Wenn das Kühlsystem nicht in der Lage ist, die entstehende Wärme zu bewältigen, kann die Lampenhülle deformieren. Wir haben diese Lampen so gestaltet, dass sie einfach als Ersatz für die bisher verwendeten Heizgeräte eingesetzt werden können. Dadurch erhält man eine Quelle, die keine Partikel freisetzt und schnell die gewünschten Temperaturen erreicht.
Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung zur Leistung der Lampe passt. Andernfalls wird der Filament viel früher verschlissen.