IR-Heizung gegen Warmluft: Warum Ihre Waferbearbeitungsoberflächen langsam arbeiten
Falls Sie immer noch auf die Verwendung von Warmluft zur Bearbeitung von Halbleitern setzen, verbringen Sie wahrscheinlich viel zu viel Zeit mit Warten.
Warmluft basiert schließlich auf Konvektion – man muss den gesamten Raum erhitzen, also jeden Kubikzentimeter Luft, bevor die Wafer selbst überhaupt warm wird. Das ist eine zeitaufwändige Prozedur. Dadurch entsteht ein großer Zeitverlust.
Es geht dabei um die Geschwindigkeit.
Bei der IR-Heizung ist das ganz anders: Es wird nicht mit Luft gearbeitet, sondern Strahlungsenergie wird direkt auf die Wafer abgegeben. Das ist viel schneller. Anstatt zu warten, bis die Luft durch einen Ventilator bewegt wird, treffen die Photonen direkt auf das Material und bewirken sofortige Reaktionen. Die Zeit für den Auf- und Abbau der Temperatur verschwindet praktisch. Wenn dieser Zeitverlust beseitigt wird, steigt die Produktivität stark an.
Außerdem gibt es eine bessere Kontrolle über den Heizprozess. Bei Warmluft muss man ständig auf „Kaltstellen“ achten, die durch Luftlöcher oder Turbulenzen entstehen. Mit IR-Heizsystemen kann man hingegen die Wärme gezielt verteilen. Man passt einfach die Anordnung der Lampen an, um den Wärmeverlust an den Rändern auszugleichen. So wird eine gleichmäßige Erwärmung erreicht.
Aber hier ist die Herausforderung: Man darf bei der Hardware nicht nachlässig sein.
Da IR-Heizung so schnell reagiert, braucht man einen hochwertigen Sensor sowie eine präzise PID-Schleife. Wenn der Sensor zu langsam reagiert, wird die Wafer vor dem System beschädigt.
Das ist der Kompromiss, den man kennen muss.
IR-Heizung ist zwar leistungsstark, aber sie wirkt nur in einer bestimmten Richtung – sie heizt nur das, was sie „sehen“ kann.
Wenn Ihre Bearbeitungsoberfläche komplexe Formen hat, kommt es zu Problemen. Man kann einfach keine IR-Lampe in eine alte Konvektionsanlage einbauen und davon ausgehen, dass alles funktioniert. Man muss die gesamte Anlage neu planen, damit man eine klare Sichtlinie zum Substrat hat.