Wie man seine mit Gold überzogenen Infrarotlampen sicher hält – und damit auch die Wafer unbeschädigt bleiben
In einer Halbleiterfabrik reicht bereits ein kleiner elektrischer Leckstrom aus, um ganze Chargen von Wafern unbrauchbar zu machen. Das ist ein Albtraum, den niemand erleben möchte. Wir verwenden goldüberzogene Infrarotlampen, um eine hohe Hitzeentwicklung sowie eine gute Reflexion zu erreichen. Doch da diese Lampen viel Energie verbrauchen, besteht stets die Gefahr eines Durchbruchs der Isolierung.
Warum wir jede einzelne Lampe testen
Wir führen hier keine „Stichprobenprüfungen“ durch – das ist zu riskant. Jede Lampe muss vor dem Verpacken einer Spannungstest- und Isolationswiderstandsprüfung unterzogen werden. Dabei wird die Quarzkapsel sowie die Elektroden mit hohem Stromdruck geprüft, um sicherzustellen, dass es keine Leckströme gibt. Warum? Weil schon ein mikroskopisch kleiner Riss im Quarz oder eine Verschmutzung an den Elektroden dazu führen können, dass die Lampe nicht mehr funktioniert. Wenn die Lampe den Spannungstest nicht bestehen kann, darf sie die Fabrik nicht verlassen. Das ist die einzige Möglichkeit, sicherzustellen, dass die Ausrüstung nicht kurzschließt oder während des Produktionsprozesses einen Fehler verursacht.
Die Vorteile der Goldbeschichtung
Man kann die Goldbeschichtung als „Regisseur“ betrachten – sie steuert die Infrarotenergie genau dorthin, wo sie benötigt wird – direkt auf das Substrat – anstatt sie im Inneren der Lampe zu verschwenden. Dadurch wird die Effizienz gesteigert: Man erreicht die gewünschten Temperaturen schneller und erhält dabei mehr Wärme bei geringerer Fläche.
Die Herausforderungen
Hocheffiziente Goldlampen belasten den Quarz bis an seine Grenzen. Die Goldbeschichtung ist zwar effektiv, doch die entstehende Hitze setzt den Elektroden großen Druck aus. Man muss sicherstellen, dass die Stromversorgung tatsächlich der Spannung und Leistung der Lampe entspricht. Ich habe schon erlebt, wie versucht wurde, den Betriebszyklus um ein paar Sekunden zu verkürzen, indem man die Lampe überlastete. Das sollte man auf keinen Fall tun – sonst geht der Glühfaden viel zu früh kaputt. Wir bauen diese Lampen so, dass sie den Anforderungen eines Reinraums gerecht werden – achten Sie jedoch darauf, dass Ihre Kühlungsanlage ausreichend stark ist, um die von der Goldbeschichtung reflektierte Hitze zu bewältigen. Andernfalls können die Anschlüsse überhitzt werden.