Hören Sie auf, Zeit zu verschwenden: Warum IR-Heizung besser ist als Unterdruckluft zur Erwärmung von Wafern
Falls Sie immer noch Unterdruckluft zur Bearbeitung von Halbleitern verwenden, warten Sie im Grunde darauf, dass die Luft die Arbeit übernimmt.
Denken Sie darüber nach: Bei der Verwendung von Unterdruckluft muss die Luft erst erwärmt werden, bevor sie die Wärme an den Wafer weitergeben kann. Das ist ein zusätzlicher Prozessschritt – und dieser führt zu Verzögerungen.
IR-Heizung hingegen eliminiert diesen Zwischenschritt. Sie nutzt elektromagnetische Strahlung, um direkt die Oberfläche des Wafers zu erhitzen. Kein Warten, keine Verzögerungen – einfach nur Wärme.
Der eigentliche Vorteil ist die Geschwindigkeit.
In einem Konvektionsofen muss man mit der thermischen Masse der Luft kämpfen. Die Erwärmung dauert lange, und das Abkühlen noch länger. IR-Lampen hingegen erreichen das Ziel sofort.
Wir sprechen hier von Sekunden statt Minuten, bis die gewünschte Temperatur erreicht ist. Wenn man das auf jede Charge anwendet, spart man enorm viel Zeit.
Aber hier kommt das Problem: Die Entfernung zwischen dem IR-Emitter und dem Wafer. Wenn die Lampen zu nah platziert sind, entstehen heiße Stellen oder verbrannte Ränder. Zu weit entfernt? Dann verliert man den schnellen Erwärmungsprozess, der IR-Heizung erst attraktiv macht.
Ich empfehle, auf die Wellenlänge zu achten. Kurzwellige Strahlung dringt tiefer in das Material ein, während mittelwellige Strahlung am besten geeignet ist, wenn man nur die Oberfläche erwärmen will.
Aber IR-Heizung ist nicht perfekt. Im Gegensatz zu warmer, zirkulierender Luft kann IR-Heizung ungleichmäßig wirken. Wenn der Wafer aus verschiedenen Materialien besteht oder unterschiedliche Dicken aufweist, treten Temperaturschwankungen auf.
Um zu verhindern, dass die Situation außer Kontrolle gerät, benötigt man einen PID-Controller sowie Thermokoppeln mit schneller Reaktionszeit. Ohne diese Geräte besteht die Gefahr, dass die Temperatur zu stark ansteigt. Und noch eine Hinweis: Stellen Sie sicher, dass Ihr Kühlsystem in der Lage ist, die schnelle Abführung der Wärme zu bewältigen – sonst wird die ganze Kammer überhitzt.