Eine bessere Methode, um Biosensoren zu erwärmen
Bei der Herstellung von Biosensoren stellt die Erwärmung ein Problem dar. Man benötigt Wärme, um die Polymere zu verarbeiten und die biologischen Schichten aktiv zu machen – doch wenn man es übertreibt, zerstört man den Substrat.
Lange Zeit wurde dazu ein Konvektionsofen verwendet. Doch ehrlich gesagt: Solche Öfen sind sehr unpraktisch. Wir haben angefangen, sie durch Infrarotlampen zu ersetzen. Das ist eine viel effizientere Methode – außerdem spart sie viel Platz im Labor.
Hören Sie auf, die Luft zu erhitzen
Stellen Sie sich einen herkömmlichen Ofen vor: Man verbraucht enorme Mengen an Energie, nur um die Luft sowie die Metallwände des Ofens zu erwärmen – bevor der Sensor überhaupt etwas spürt. Das ist verschwenderisch.
Infrarotlampen sind anders. Sie strahlen Energie direkt auf das Wafer oder den Chip ab. Wir stellen diese Systeme so ein, dass die Wärme genau dort hin gelangt, wo sie benötigt wird. So kann man die Ziele der „Grünen Fabrik“ leichter erreichen – ohne viel nachdenken zu müssen.
Integration in die Produktionslinie
Das Beste daran ist, dass diese Lampen problemlos in die Halbleiterproduktionslinien integriert werden können. Im Grunde handelt es sich dabei um Ersatz für die alten Heizvorrichtungen.
Wir verwenden Kurzwellen-Infrarot Lampen – schließlich dringen sie tief in die Schichten des Biosensors ein. Die Geschwindigkeit ist außerdem enorm: Man muss nicht zwanzig Minuten warten, bis der Ofen stabil ist. Die gewünschte Temperatur wird bereits in Sekundenschnelle erreicht.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Hier muss man vorsichtig sein: Diese Lampen erzeugen eine enorme Wärmemenge. Wenn die Kühlsysteme nicht ausreichen, entstehen Probleme. Wenn die Kühleinheiten die überschüssige Wärme nicht wegtransportieren können, beginnen die Sensoren, ihre Funktion zu verlieren. Man muss also einen guten Ausgleich zwischen der Leistung der Lampen und der Fähigkeit des Systems finden, die Wärme abzuleiten – sonst wird die Elektronik zerstört.
Warum das wichtig ist
Der eigentliche Vorteil liegt in der gezielten Erwärmung bestimmter Bereiche des Biosensors. So kann man einen bestimmten Bereich des Chips erwärmen, während der Rest des Chips kühl bleibt. Das ist besonders hilfreich, wenn man mit Bio-Reagenzien arbeitet, die bei zu hoher Temperatur beschädigt werden könnten.
Außerdem wird der Stromverbrauch reduziert – schließlich werden pro Wafer deutlich weniger Kilowattstunden verbraucht. Das macht einfach Sinn.