Zeit zum Schneiden: Warum Infrarotheizungen im Vakuum besser sind als Heißluft
Wenn Sie im Bereich der Tiefbearbeitung von Halbleitern arbeiten, wissen Sie, dass die größte Herausforderung die Zeit ist, die für die Bearbeitung benötigt wird. Die meisten Menschen beginnen mit der Verwendung von Heißluft. Das funktioniert zwar, ist aber langsam. Man heizt einfach die Luft auf – in der Hoffnung, dass diese anschließend das Wafer erwärmt. Doch das Problem ist: Im Vakuum gibt es keine Luft mehr. Der „Mittler“ fehlt also.
Daher kommen infrarotkompatible Heizer ins Spiel. Anstelle eines Mediums strahlen diese Geräte die Energie direkt auf das Substrat ab. Das ist eine viel effizientere Methode.
Kein Warten auf die Erwärmung des Ofens mehr
Heißluftsysteme haben eine große „thermische Trägheit“. Das bedeutet im Grunde, dass sie sehr langsam reagieren. Man muss erst die Wände der Kammer sowie den gesamten Luftvolumen erhitzen, bevor das Werkstück überhaupt warm wird. Das ist ein großes Hindernis.
Infrarotlampen sind anders. Sie erreichen die gewünschte Temperatur innerhalb von Sekunden. Da die Wärmeübertragung direkt stattfindet, muss man sich nicht mit den lästigen Zeiten für Aufwärm- und Abkühlprozesse herumschlagen. So kann man die Bearbeitungszeit von Minuten auf Sekunden reduzieren. Es ist wirklich schnell. Und das verändert alles an Ihrem Arbeitsablauf.
Die Nachteile der Vakuumintegrität
Man kann nicht einfach irgendeinen Heizer verwenden. Standardheizer „geben Gase ab“. In einer Hochvakuumumgebung können kleine Mengen an Schmierstoffen oder organischen Verbindungen auf dem Heizer das Wafer kontaminieren. Das ist ein Albtraum, den man unbedingt vermeiden möchte.
Um das zu verhindern, verwenden wir Quarzkapseln sowie speziell geeignete Elektroden. Dadurch werden Lecks und Verunreinigungen vermieden.
Eines muss man beachten: Die Leistungsdichte. Hochleistungs-Infrarotlampen bringen viel Wärme in einem kleinen Raum unter. Wenn die Kühlvorrichtung der Kammer nicht ausreicht, kann die abgestrahlte Wärme die Dichtungen beschädigen. Prüfen Sie die Spezifikationen vor dem Einschalten.
Mehr Wafer pro Stunde
Der eigentliche Vorteil liegt in der Kontrollierbarkeit. Mit Infrarotheizungen kann man einen schnellen Wärmepuls erzeugen, den Prozess durchführen und das Teil sofort abkühlen lassen. Man muss nicht warten, bis der Ofen abgekühlt ist.
Für die Ingenieure bedeutet das deutlich mehr Wafer pro Stunde. Man muss sich nicht mehr mit der langwierigen Aufwärmphase herumschlagen. Durch den Einsatz eines präzisen Leistungsreglers sowie einer vakuumdichten Lampe steigt die Produktivität drastisch an.