In der Fertigungshalle hängt die Qualität oft von der Temperatur ab. Eine Abweichung von einem halben Grad während des Trocknungsprozesses des Fotolackes kann zu Fehlern in der Linienbreite führen – Fehler, die auch nach demätieren und Auftragen des Materials bestehen bleiben. Bei CSP-Komponenten auf Wafernebene wird derselbe thermische Bereich zur Steuerung des Aushärtungsprozesses sowie des Schmelzvorgangs des Lötmetalls verwendet. Was man braucht, ist Wärme, die Zyklus für Zyklus wiederholt bereitgestellt wird – ohne dass sich das thermische Zentrum verschiebt.
Was technisch wichtig ist: Wir haben den Heizer für CSP-Komponenten so konstruiert, dass eine präzise Temperaturregelung gewährleistet wird: Stabilität bei ±0,1 °C sowie Gleichmäßigkeit über die gesamte Waferfläche. Dazu werden Kurzwellen-Infrarotkomponenten sowie Quarzkühleinheiten verwendet. Das System eignet sich für Reinräume der Klasse 1–100. Es werden Materialien mit geringer Gasemission verwendet, und die Kammer bleibt verschlossen, damit die Anzahl der Partikel konstant bleibt. Die Erzeugung keiner Partikel ist kein Slogan – es handelt sich dabei um ein Designziel. Jede Zone wird über einen geschlossenen Regelkreis gesteuert, sodass die Trocknungsprozesse gemäß den Vorgaben ablaufen – unabhängig von den Bedingungen im Raum.
Warum es in der Praxis funktioniert: Der Heizer kann zum Trocknen der Wafer, zum Trocknen des Fotolackes, zur Aushärtung der Überzugsmaterialien sowie zum Trocknen nach der Reinigung verwendet werden. In der Lithografie sorgt er für eine reproduzierbare Trocknung, wodurch CD-Werte sowie Winkel der Seitenwände innerhalb der Spezifikationen bleiben. Im Verpackungsbereich ermöglicht er die Aushärtung der Überzugsmaterialien sowie die Vorbereitung des Lötmetalls für den Schmelzvorgang – ohne dass es zu thermischen Überschüssen kommt, die dazu führen könnten, dass die dünnen Schichten zerstört werden. Der Vorteil ist weniger Nacharbeiten, eine stabile Fehlerrate sowie konsistente Zykluszeiten. Der Heizer ist effizient, da seine Masse gering ist und die Reaktionszeit kurz ist. Zudem wird die Betriebszeit durch modulare Zonen sowie austauschbare Komponenten unterstützt.
Ein paar Dinge, die man beachten sollte: Der Heizer ist kompakt und lässt sich in Standardanlagen integrieren. Doch die Ausrichtung bezüglich der Waferfläche muss sehr präzise sein. Man sollte mit Abweichungen von unter einem Millimeter rechnen. Zudem sollte man den thermischen Bedarf am Rand der Wafer überprüfen – dort sind die Toleranzen am geringsten. Das Arbeiten unter Stickstoffatmosphäre verbessert die Reproduzierbarkeit bei empfindlichen Prozessen und verlängert die Lebensdauer der Komponenten.