Hören Sie auf, Energie zu verschwenden: Eine bessere Methode zur Erwärmung der Siliziumwafer
Die Erwärmung von Siliziumwafern erfordert Genauigkeit. Das Problem ist jedoch: Herkömmliche Infrarotlampen streuen die Wärme in alle Richtungen – also in 360 Grad. In einem engen Halbleiterwerkzeugraum bleibt diese Wärme nicht nur auf dem Wafer haften. Sie trifft auch auf die Innenseiten der Wände. Schon bald ist die Gehäusehülle des Geräts extrem heiß. Das ist eine Verschwendung von Energie – und außerdem eine Gefahr für die Sicherheit der Personen, die neben der Maschine arbeiten müssen.
Wie wir dieses Problem lösen
Wir lassen den Quarzrohr nicht ungeschützt. Stattdessen verwenden wir spezielle Reflektoren und Beschichtungen, um die Infrarotenergie gezielt dorthin zu lenken, wo sie benötigt wird. Stellen Sie sich das wie den Wechsel von einer Glühbirne zu einer Taschenlampe vor: Durch die Verengung des Strahls werden die Photonen direkt auf den Wafer gelenkt, anstatt das Gehäuse zu erwärmen.
Der Kompromiss (denn es gibt immer einen)
Der Vorteil ist, dass man die Leistungsstärke erhöhen kann, ohne dass die Internteile der Maschine schmelzen. Die Wafer erreichen so schneller die gewünschte Temperatur. Doch man muss vorsichtig sein: Wenn der Strahl zu stark konzentriert wird, entsteht eine extreme Hitzeentwicklung. Falls der Wafer auch nur etwas vom Mittelpunkt abweicht oder die Höhe entlang der Z-Achse nicht korrekt ist, entsteht eine ungleichmäßige Wärmeverteilung auf der Oberfläche des Wafers. Dabei sind präzise eingestellte PID-Controller erforderlich, um mit diesen schwierigen Bedingungen umzugehen.
Kühlhaltung und Sauberkeit
Wenn die Wände kühl bleiben, halten alle Komponenten länger. So entfällt das Problem der „heißen Wände“, die normalerweise dazu führen, dass Dichtungen beschädigt werden oder Komponenten verformt werden. Alles bleibt stabiler.
Ein wichtiger Tipp: Halten Sie die Reflektoren sauber.
Es klingt einfach, aber schon ein wenig Staub oder Rückstände aus dem Ausgasungsprozess können den Strahl stören. In diesem Fall geht die gesamte Wärme wieder in die Wandungen des Raums zurück. Wenn die Optik sauber bleibt, bleibt das System effizient.