In der Fertigungshalle ist das Erhitzen des Fotolacks keine einfache Aufwärmphase – es handelt sich dabei vielmehr um einen Prozess, bei dem die Temperatur entscheidend für die Qualität der gewonnenen Wafer ist. Eine Abweichung von 1°C beim Weich- oder Hartbrennen führt zu Unregelmäßigkeiten in der Struktur der Wafer, außerdem entstehen zusätzliche Partikel. Wir haben unser IR-Heizsystem so konstruiert, dass solche Schwankungen vermieden werden.
Was wirklich wichtig ist: Wir verwenden Kurzwellen-IR-Strahlung mit einem Quarzemitter. Die geschlossene Pyrometrie sorgt dafür, dass die Temperatur auf allen Stellen der Wafer innerhalb von ±0,1°C konstant bleibt. Die Temperatur erreicht ihren Endwert bereits nach weniger als 3 Sekunden – dadurch kann man mit hohen Durchsatzraten arbeiten, ohne auf die Erwärmungszeit warten zu müssen. Die Steuerung erfolgt mit einer Genauigkeit von 0,1°C; die Kalibrierung erfolgt anhand von Profilen, die direkt von den Wafern abgeleitet werden.
Die Heizzone ist für Reinraumbedingungen der Klassen 1–100 geeignet: Es werden Materialien verwendet, die kaum Gase abgeben, der Luftstrom ist laminär, und es entstehen keine Partikel – das wird durch präzise Messverfahren überprüft. Die Stromversorgung erfolgt über 24 V DC; außerdem gibt es Schutzmaßnahmen gegen elektromagnetische Störungen. Die Schnittstelle ist SECS/GEM-kompatibel, sodass das System problemlos in bestehende Anlagen integriert werden kann.
Man benötigt eine zuverlässige Heizquelle, die Tag und Nacht ununterbrochen funktioniert. Unser IR-Heizer kann mehr als 50.000 Stunden lang betrieben werden, ohne dass es zu größeren Leistungsschwankungen kommt. Zudem kann er kontinuierlich arbeiten, ohne dass eine Kühlung erforderlich ist. Dadurch bleiben die Eigenschaften der Wafer stabil, und die Fehlerquote sinkt. Die schnelle Reaktionzeit reduziert die Wartezeit zwischen den Wafern. Die stabile Einstelltemperatur bedeutet außerdem weniger Ausschuss und Nacharbeiten. Der Energieverbrauch sinkt, da der Emitter nur dann erhitzt wird, wenn es nötig ist – nicht im Standby-Zustand.
Ein paar praktische Hinweise: Das Emittersystem benötigt einen Wartungsplan, der den Anforderungen eines Reinraums entspricht – dazu gehören spezielle Reinigungsmethoden sowie regelmäßige Inspektionen. Die Installation ist einfach – doch es sollte eine eigene 24-V-Spannungsquelle sowie eine stabile Erdung vorhanden sein, um die Genauigkeit der Temperaturregelung zu gewährleisten. Die SECS/GEM-Parameter des Geräts sollten mit denen des Host-Systems übereinstimmen – so wird eine hohe Wiederholgenauigkeit gewährleistet.