Wie man einen Reinraum der Klasse 100 wirklich sauber hält
Wenn man Halbleiterwafern erhitzt, darf man sich nicht nur um den Thermostat kümmern. In einem Reinraum der Klasse 100 kann bereits ein einziger Staubkorn aus dem Heizelement dazu führen, dass ganze Chargen von Wafeln unbrauchbar werden. Das ist wirklich schlimm.
Deshalb verwenden wir für unsere IR-Lampen hochreinen synthetischen Quarz. Normales Glas oder billige Materialien eignen sich hier nicht. Solche Materialien geben bei Hitze Gase ab oder zerfallen – und man möchte auf keinen Fall, dass diese Partikel auf die Wafeln gelangen.
Warum wir hochreinen Quarz verwenden
Wir stellen diese Lampen so ein, dass sie kurzwelliges Infrarotlicht abstrahlen. Ziel ist es, die Wärme direkt auf die Wafeln zu bringen. Wenn man auf Konvektion setzt, wird die Luft bewegt – dadurch entstehen weitere Partikel. Durch den Einsatz von verschmolzenem Quarz kann die Wärme gezielt abgegeben werden, und das Gehäuse bleibt stabil.
Man kann die Leistung und Spannung je nach verfügendem Raum anpassen. Ein Hinweis: Wenn man eine höhere Leistung verwendet, um mehr Wärme zu erzeugen, muss man sicherstellen, dass die Kühlventilatoren mitkommen. Wenn die Umgebungstemperatur im Bereich des Gehäuses zu hoch wird, geht die Lampe viel früher kaputt.
Konstruktion für den Reinraum
Wir verzichten auf Klebstoffe und organische Beschichtungen. Warum? Weil diese bei hoher Temperatur rauchen und zerfallen. Stattdessen verschweißen wir die Dichtungen. Kein Kleber, kein Chaos – und keine flüchtigen organischen Verbindungen, die während des Betriebs ausströmen könnten.
Etwas, auf das man achten muss, sind die Kabel. Hier passieren oft Probleme. Wir verwenden präzise Steckverbindungen, damit eine feste und gasdichte Verbindung entsteht. Wenn eine Verbindung locker ist, entsteht ein Hotspot. Dieser Hotspot kann den Quarz beschädigen – und plötzlich ist die Integrität des Vakuums bzw. des Reinraums zerstört.
Die schwierigen Punkte
Hochreiner Quarz ist brüchig. Er kann thermischen Schocks besser standhalten als Borosilikat – aber wenn man ihn bei der Montage berührt, kann er zerbrechen.
Verwenden Sie immer Handschuhe, die vakuumbeständig sind.
Selbst ein wenig Hautöl auf dem Quarz kann zu einer Kohlenstoffstelle führen. Diese Stelle erzeugt wiederum einen Hotspot – und letztendlich funktioniert die Lampe nicht mehr. Es handelt sich dabei um einen kleinen Fehler, der zu großen Problemen führen kann.