Hören Sie auf, Energie an die Wände der Geräte zu verschwenden
Das Erwärmen einer Siliziumwafer erfordert eine enorme Menge an Energie. Das Problem ist jedoch: Die meisten Infrarotlampen strahlen diese Energie in alle Richtungen ab. Das ist eine Verschwendung. Wenn die Lampen in alle 360 Grad strahlen, nehmen die Innenseiten der teuren Maschinen diese überschüssige Energie auf. Dadurch werden die Gehäuse der Maschinen sehr heiß – was für die Bediener eine Qual darstellt. Zudem müssen die Kühlsysteme härter arbeiten, damit nichts schmilzt.
Die Energie genau dorthin lenken, wo sie benötigt wird
Wir haben eine bessere Lösung gefunden. Anstelle eines Standard-Quarzrohrs, das die Energie überallhin streut, verwenden wir spezielle Reflektoren und gefilterte Strahler. Stellen Sie sich das wie den Wechsel von einer Glühbirne zu einer Taschenlampe vor: Wir lenken den Infrarotstrahl direkt auf die Oberfläche des Wafers. Durch die präzise Einstellung des Winkels wird verhindert, dass die „unnötige“ Energie die Wände der Kammer erreicht. Das Ergebnis: Der Wafer erhält die nötige Wärme, während die Wände kalt bleiben. Einfach.
Technische Herausforderungen
Um das zu ermöglichen, müssen wir sehr genau auf die Wellenlänge achten. Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotstrahlung – denn diese dringt tatsächlich in den Wafer ein, anstatt wie Langwellenstrahlung einfach von der Oberfläche abprallend zurückzukehren. Doch es gibt ein Problem: Wenn man einen Strahl so konzentriert, entsteht in einem kleinen Bereich eine hohe Intensität. Wenn der PID-Controller nicht perfekt eingestellt ist, können Hotspots entstehen. Man muss also den richtigen Balancepunkt zwischen dem Strahlwinkel und der Geschwindigkeit finden, damit das Material nicht beschädigt wird.
Warum das wichtig ist
Wenn man aufhört, gegen die Wärme in den Kammerwänden anzukämpfen, wird alles einfacher. Man kann eine höhere Durchsatzrate erreichen, ohne größere Kühlfans oder komplizierte Kühlsysteme kaufen zu müssen. Das thermische Management-System wird kleiner und viel einfacher. Außerdem ist das auch vorteilhaft für die Kosten – man verbraucht weniger Energie, und der Arbeitsplatz wird sicherer. Es macht einfach Sinn.