Die richtige Heizung in Ihrer Smart Fab Wenn Sie eine Smart Fab für die Industrie 4.0 aufbauen, haben Sie wahrscheinlich bereits erkannt, dass die alte Methode des Heizens nicht mehr ausreicht. Man braucht Daten – deshalb verwenden die meisten Menschen Infrarot-Heizsysteme. Sie sind effizient, berühren die Wafer nicht und sind außerdem äußerst präzise. Aber hier liegt das Problem: Der Abstand zwischen dem Infrarotstrahler und der Wafer ist entscheidend. Wenn dieser Abstand falsch eingestellt wird, gibt es Probleme. Das Gleichgewicht finden Stellen Sie sich den Sicherheitsabstand wie einen Seiltanz vor. Ist die Lampe zu nah an der Wafer, entstehen Hotspots. Diese Stellen mit hoher Temperatur können die Wafer innerhalb von Sekunden verformen – das bedeutet viel Geldverschwendung. Ist die Lampe hingegen zu weit entfernt, wird nur die Luft im Raum erhitzt. Die Stromquellen müssen dann Überlastarbeit leisten, was sich negativ auf die Energiekosten sowie die Lebensdauer der Hardware auswirkt. Es geht dabei um die Flussdichte der Wärme. Kurzwelliges Infrarot ist zwar gut, da es tief in das Material eindringt – doch es ist anspruchsvoll in der Anwendung. Man muss den Abstand genau richtig einstellen, damit die Oberfläche der Wafer gleichmäßig erhitzt wird. Kein „Einstellen und Vergessen“ In einer modernen Produktionslinie schalten wir nicht einfach einen Schalter um und hoffen auf das Beste. Wir nutzen stattdessen Schleifensteuerungssysteme. Durch die Kombination von Strahlern mit hochpräzisen Pyrometer kann das System die Temperatur ständig überwachen und die Leistung entsprechend anpassen. Es ist, als hätten jedes Wafer „Augen“. So erhält man eine digitale Darstellung des gesamten thermischen Prozesses – man weiß also genau, was mit jedem Siliziumstück passiert ist. Kompromisse – denn es gibt immer Nachteile Hocheffiziente Infrarot-Heizsysteme sind zwar schnell – doch all diese Wärme muss irgendwohin. Wenn man die Leistung erhöht, um die Produktionszeit zu verkürzen, fühlt sich das Gehäuse der Anlage stark erhitzt an. Die Kühlkreise müssen daher ausreichend stark sein, um die zurückgeworfene Energie zu bewältigen. Wenn man bei der Kühlung spart, können die Lampen frühzeitig ausfallen oder die Sensoren beginnen, Fehler zu machen. Das ist ein Problem, das man unbedingt vermeiden sollte. Mein Rat: Seien Sie bei der Kalibrierung etwas vorsichtig mit den Sicherheitsabständen. Es ist besser, etwas weiter entfernt zu starten, als am ersten Tag versehentlich eine Charge von Wafern zu zerstören.