Hören Sie auf, die Wände der Vakuumkammer zu erhitzen!
Wenn man versucht, eine Wafer oder ein Substrat in einem Vakuum zu erhitzen, möchte man, dass die Energie dort hinkommt – nämlich zum zu behandelnden Objekt. Doch das ist nicht immer möglich. Die meisten Systeme leiden unter dem Phänomen des „Hitzeaufbaus“. Anstatt das Ziel zu erreichen, wird die Infrarotstrahlung einfach in alle Richtungen abgelenkt und sammelt sich dabei an den Wänden der Kammer. Das ist nicht nur eine Verschwendung von Energie, sondern macht außerdem die Außenflächen der Geräte extrem heiß. Niemand möchte ein Gerät haben, das einen verbrüht, sobald man es berührt.
Deshalb verwenden wir eine direktionale Infrarottechnologie.
Wie es eigentlich funktioniert
Stellen Sie sich eine herkömmliche IR-Lampe vor: Sie strahlt Wärme in alle Richtungen aus – also in einem 360-Grad-Winkel. Im Vakuum gibt es jedoch kein Luftwirbelstrom, der die Wärme weiterleiten könnte. Deshalb kommt alles auf die Strahlung an. Wenn man eine herkömmliche Lampe verwendet, fungieren die Wände der Kammer wie riesige Schwämme, die die überschüssige Energie aufnehmen.
Wir lösen dieses Problem, indem wir Reflektoren verwenden und die Wellenlänge so einstellen, dass der Strahl gefokussiert wird. Dadurch wird die Wärmeverteilung verbessert. Das Ergebnis: Die Energie trifft direkt auf das zu behandelnde Objekt, während die Wände kühl bleiben. So einfach ist das.
Die technischen Aspekte
Wir verwenden in der Regel Quarzröhren mit hoher Leistungsdichte. Sie sind ideal, denn sie können die Temperatur schnell erhöhen. Zudem ermöglicht das Einsatz von Kurzwellen-Infrarotstrahlung, dass die Energie direkt ins Substrat gelangt, ohne die umliegende Atmosphäre zu beeinflussen.
Aber man muss vorsichtig mit der Leistungsdichte umgehen. Sicherlich bringt eine Hochleistungs-Lampe die gewünschte Temperatur schnell herbei – doch dadurch entsteht viel Belastung für die Stromversorgung. Wenn man die Leistung zu hoch einstellt, ohne den Reflektorwinkel richtig einzustellen, kann das zu Problemen führen – wie z.B. durchgebrannten Glühfäden oder heißen Stellen auf dem Werkstück.
Unser Rat: Passen Sie die Länge der Lampe genau auf die zu behandelnde Fläche an. So verhindern Sie, dass die Energie an den Rändern entweicht.
Sicherheit
Der größte Vorteil der direkten Erwärmung ist die Sicherheit. Man muss sich keine Sorgen machen, dass ein Bediener durch die heißen Außenflächen verbrannt wird – schließlich bleibt die Wärme in einem gezielten Strahl gefangen. Dadurch kann man auf dicke Isolierschichten oder teure Wasserkühlungssysteme verzichten. Man muss die Lampe nur richtig anschließen und die Reflektoren ausrichten – dann geht die Wärme genau dorthin, wohin sie soll.