Mehr aus Ihren Leuchten herausholen – mit Quarzglas-Schutzschirmen
Lassen Sie uns über den ständigen Kampf mit den Energiebedürfnissen in Halbleiterfabriken sprechen. Es handelt sich dabei im Grunde um einen Kampf gegen Energieverschwendung.
Um die Situation unter Kontrolle zu halten, verwenden wir für die Leuchten Quarzglas-Schutzschirme. Das Ziel ist es, den Heizelemente von der Oberfläche des Wafers fernzuhalten. Es geht dabei nicht nur darum, alles sauber zu halten – vielmehr geht es darum, die Infrarotstrahlung so genau zu steuern, dass die gewünschten Temperaturen erreicht werden können, ohne unnötig viele Kilowattstunden Strom verbraucht zu werden.
Der Trick mit der Energiedichte
Wir verwenden für diese Schutzschirme hochreines gefasstes Silizium. Warum? Weil es im Grunde ein „klares Fenster“ für kurzwelliges Infrarotlicht ist. Dadurch kann die Wärme ungehindert hindurchdringen, ohne aufgenommen zu werden.
Wenn man eine Leuchte mit hohem Wattstand verwendet, ist dieser Schutzschirm der beste Freund. Er verhindert, dass das Heizelement durch Berührung mit Prozessgasen oder anderen Störstoffen beschädigt wird. Zudem sorgt die stabile thermische Barriere dafür, dass die gewünschte Temperatur schneller erreicht wird. Weniger Wartezeit, weniger Energieverbrauch pro Wafer – einfach so.
Umgang mit Staubpartikeln
In einer Fabrik kann bereits ein winziger Staubkorn ein Problem darstellen. Hier zeigt sich wirklich, wofür Quarzglas geeignet ist: Es wird selbst bei extrem hohen Temperaturen nicht trüb.
Falls der Schutzschirm trüb wird oder sogar Risse bekommt, entstehen Hotspots. Hotspots sind ein Albtraum – sie führen zu ungleichmäßiger Erwärmung des Wafers, was in der Regel dazu führt, dass viel Material verschwendet wird und viele Kilowattstunden Strom vergeudet werden. Man benötigt also etwas, das solche extremen Temperaturschwankungen aushielt.
Das große Bild bezüglich Kohlenstoff
Wenn wir eine „grüne“ Fabrik haben wollen, müssen wir uns die Energie, die pro Chip verbraucht wird, ansehen.
Quarzglas-Schutzschirme ermöglichen es uns, die Fokussierung der Infrarotstrahlung zu verbessern. Wenn die Fokussierung präzise ist, gelangt weniger Wärme in das Gehäuse der Maschine. Mehr Wärme gelangt zum Substrat, während weniger Energie in das Kühlmittel fließt.
Nur eine Hinweis: Wenn man eine höhere Energiedichte anstrebt, muss man sicherstellen, dass die Vakuumdichten sowie die Kühlkreisläufe dem Standhalten gewachsen sind. Man konzentriert schließlich eine große Menge an Wärme an einem Ort – daher muss die Hardware dazu in der Lage sein.