Hören Sie auf, Ihre Maschine zu erhitzen – und heizen Sie stattdessen die Wafer direkt.
Wenn Sie eine Anlage zur Erwärmung von Wafern einrichten, möchten Sie, dass die Energie direkt auf das Silizium trifft. Die Energie sollte nicht in den Gehäusekörper eindringen.
Das Problem ist, dass herkömmliche Infrarotlampen unpräzise sind – sie strahlen Wärme in alle Richtungen ab. In engen Halbleiterwerkzeugen reflektiert diese verschwendete Energie einfach an den Innenwänden des Gehäuses. Schon bald wird das Gehäuse selbst zu einem riesigen Wärmeabsorber. Das führt dazu, dass die Komponenten beschädigt werden – oder schlimmer noch: Der Bediener kann sich verbrennen.
Die Energie an den richtigen Ort lenken
Wir lösen dieses Problem durch den Einsatz von gerichteten Infrarotstrahlern. Anstatt einfach nur einen Quarztube einzusetzen, verwenden wir spezielle Reflektoren und Beschichtungen, um die Infrarotwellen gezielt zu lenken.
Stellen Sie sich das wie den Wechsel von einer Glühbirne zu einer Taschenlampe vor: Durch die Verengung des Strahls wird die Energie direkt auf die Oberfläche der Wafer gelenkt. Dadurch wird verhindert, dass die „unnötige“ Strahlung überallhin abgelenkt wird und die Wände des Behälters erreicht.
Abwägung zwischen Entfernung und Sicherheit
Die Position der Lampe ist sehr wichtig. Ist sie zu nah, entstehen heiße Stellen und uneinheitliche Erwärmungsverhältnisse auf der Waferoberfläche. Ist sie zu weit entfernt, fehlt es an der notwendigen Energie für eine schnelle Erwärmung.
Wir investieren viel Zeit in die Kalibrierung dieser Entfernungen. Ziel ist es, die Innenwände kühl genug zu halten, damit man sie berühren kann. Da die Lampen gerichtet sind, muss man keine riesigen Kühlkörper am gesamten Werkzeugrahmen anbringen, um zu verhindern, dass alles schmilzt.
Der Haken
Das ist allerdings keine magische Lösung. Wenn man den Strahl bündelt, erhöht sich die Wärmestärke am Fokuspunkt. Man muss sicherstellen, dass die PID-Steuerungen richtig eingestellt sind – sonst überschreitet man die gewünschte Temperatur.
Und hier kommt das Wichtigste: Halten Sie die Optiken sauber. Wenn Staub oder Prozesschemikalien auf den Reflektoren landen, wird der Strahl gestreut. Plötzlich sind Sie wieder am Anfang – mit einer überhitzten Maschine. Halten Sie die Optiken sauber, sonst verschwinden Ihre Sicherheitsmargen schnell.