Hören Sie auf, auf Ihre Heizsysteme zu warten – warum IR-Heizung im Waferverarbeitungsprozess besser ist als Luftströmung
Wenn Sie bereits Erfahrung in der Tiefverarbeitung von Halbleitern haben, kennen Sie sicherlich die Frustration, die mit dem Warten verbunden ist. Die meisten von uns sind es gewohnt, Luft zum Heizen zu verwenden – man bläst heiße Luft auf eine Oberfläche und hofft darauf, dass das Material dadurch erhitzt wird. Doch das Problem ist: Der Prozess ist langsam. Man muss warten, bis die Luft heiß genug ist – und anschließend wieder warten, bis die Wärme in das Silizium eindringen kann. Es ist, als würde man zusehen, wie Farbe trocknet, während die Produktionszeit weiterläuft.
Das Geheimnis liegt darin, den „Mittler“ wegzulassen.
Bei der IR-Heizung machen wir uns keine Sorgen um die Luft. Wir nutzen elektromagnetische Strahlung, um direkt die Oberfläche des Wafers zu erwärmen. Das geschieht mit der Geschwindigkeit des Lichts. Man muss nicht warten, bis der Raum „aufgeheizt“ ist – man schaltet einfach den Schalter ein, und das Wafer nimmt die Energie sofort auf.
Für Ingenieure ist das eine große Errungenschaft. Wenn ein herkömmliches System zehn Minuten braucht, um stabil zu werden, kann ein präzises IR-System dies in Sekundenschnelle schaffen. Das bedeutet eine enorme Zeitersparnis.
Stabile Temperatur halten
Natürlich ist Geschwindigkeit gefährlich, wenn man sie nicht kontrollieren kann. Niemand möchte, dass eine Charge wegen eines plötzlichen Temperaturanstiegs beschädigt wird. Deshalb nutzen wir IR-Sensoren, um ständig die Temperatur zu überwachen. Das System kontrolliert die Oberflächentemperatur in Echtzeit und passt die Leistung entsprechend an. So bleibt alles stabil. In dieser Branche kann bereits eine Temperaturschwankung von 5 Grad alles ruinieren – daher ist diese Sicherheitsmaßnahme sehr wichtig.
Und als Bonus: Mehr Platz
Außerdem entsteht mehr Freiraum. Man kann die unpraktischen Gebläse sowie das komplizierte Rohrleitungssystem loswerden – das normalerweise die Hälfte des Raumes einnimmt.
Die Einschränkungen
IR-Heizung ist zwar nicht magisch – sie hat aber einen Nachteil: Sie ist Richtungabhängig. Warme Luft umhüllt ein Objekt wie eine Decke, doch IR-Strahlen können nur in einer bestimmten Richtung wirken. Wenn das Wafer eine komplexe Form hat oder aus mehreren Schichten besteht, entstehen kühle Stellen. Man muss also genau planen, wo die Lampen angebracht werden sollen und wie die Reflektoren ausgerichtet sind. Wenn die Ausrichtung falsch ist, verformt sich das Wafer. Es erfordert etwas mehr Planung – doch sobald die Geometrie richtig ist, lohnt sich die Anstrengung durch die Geschwindigkeit.