Hören Sie auf, auf Ihre Wafer zu warten – warum IR besser ist als geheizte Luft
Wenn Sie ein Werkzeug für die tiefgreifende Verarbeitung von Wafern auswählen, entscheiden Sie im Grunde darüber, wie Sie Energie übertragen möchten.
Die meisten Menschen beginnen mit der Verwendung von geheizter Luft. Das ist zwar der Standard, doch das Problem ist, dass Luft nur ein Zwischenmedium darstellt. Man erhitzt die Luft und hofft anschließend, dass diese die Wafer erwärmt. Doch das geht sehr langsam.
Bei der Infrarotbeheizung wird dieses Zwischenmedium weggelassen. Die Energie wird direkt auf den Substrat übertragen – ohne Wartezeit, ohne unnötige Verzögerungen.
Die wirklichen Kosten des Wartens
Wenn Sie bereits eine Konvektionsanlage verwendet haben, kennen Sie sicherlich diesen ärgerlichen thermischen Verzögerungseffekt. Luft kann Wärme nicht gut speichern, und die dünne Schicht Luft auf der Oberfläche der Wafer wirkt wie ein Schutzschild, der alles verlangsamt.
Diese verlorenen Sekunden oder Minuten mögen auf einer einzelnen Wafer vielleicht nicht weiter bemerkenswert erscheinen. Doch in einer Produktionsstätte mit hohem Durchsatz? Das ist ein Albtraum.
Mit Infrarotlampen erreichen Sie Ihr Ziel fast sofort. Die Aufheizzeit sinkt von Minuten auf Millisekunden. Es geht dabei nicht um irgendeine vage „Effizienzzahl“ – sondern darum, jede Stunde mehr Wafer fertigstellen zu können, weil man nicht ewig warten muss, bis die Kammer richtig warm ist.
Platzsparende Lösung
Außerdem ermöglicht der Umstieg auf Infrarotbeheizung, etwas Platz zu sparen. Man kann die riesigen Lüfter sowie die komplizierten Leitungsanlagen, die benötigt werden, um heiße Luft zu bewegen, weglassen.
Und hier kommt das Tolle: Mit Infrarotarrays kann man gezieltes Heizen durchführen. Wenn ein bestimmter Bereich der Wafer zu kalt ist, kann man genau diesen Bereich beheizen, ohne die restlichen Bereiche zu beeinträchtigen. Das macht die Prozedur viel präziser.
Die Herausforderungen
Infrarotbeheizung ist aber kein Alleinheitslösung. Da die Heizung so schnell erfolgt, ist es einfach möglich, die gewünschte Temperatur zu überschreiten, wenn der PID-Regler nicht richtig eingestellt ist.
Man kann die Anlage nicht einfach „einschalten und vergessen“. Man braucht schnelle Sensoren sowie Steuerungen, die die Hitze sofort abschalten können, sobald die gewünschte Temperatur erreicht ist.
Auch auf die Kühlung muss geachtet werden. Wenn das System die Hitze, die von der Lampe abgegeben wird, nicht ableiten kann, wird die Temperatur unkontrolliert ansteigen. Und bitte verwenden Sie geeignete Wärmschutzmaßnahmen – sonst verbrennen Sie am Ende Ihre eigenen Elektronikkomponenten.