In der Fertigungshalle führt bereits eine Abweichung von einem halben Grad beim Prüfen der Halbleiterwafern dazu, dass viele Wafer als Schrott enden – ohne dass man es überhaupt mitbekommt. Wenn das thermische Budget begrenzt ist und der Zeitplan keine Fehler zulässt, bleibt keine Möglichkeit für Vermutungen übrig.
Was wirklich wichtig ist
Wir haben den Heizer für die Halbleiterwafer um einen Kurzwellen-Infrarotstrahler herum konstruiert. Dieser Strahler wird zusammen mit Quarz- und Keramikkomponenten verwendet, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Dadurch wird eine Reaktionszeit von unter einer Sekunde erreicht, und die Temperaturgleichmäßigkeit auf der Waferoberfläche liegt bei ±0,1°C. Die Temperaturstabilitität zwischen den einzelnen Prozessschritten beträgt ±0,05°C. Dadurch bleiben die festgelegten Temperaturen konstant, auch wenn sich die Spannung im System ändert. Der Heizer kann 24/7 betrieben werden, ohne dass es zu unplanbaren Ausfällen kommt.
Warum das in der Praxis wichtig ist
Eine stabile Temperatur des Halterungsmechanismus sorgt dafür, dass die Parameter konstant bleiben und die Kontakte ordentlich ausgerichtet sind. In den damit verbundenen Prozessschritten erlaubt die Chemie des Fotolackes keine Überschreitungen der Temperaturgrenzen – dieser Heizer verhindert solche Probleme, was wiederum weniger Defekte und weniger Nacharbeiten bedeutet. Eine bessere Temperaturkontrolle verbessert außerdem die Effizienz des gesamten Prozesses. Weniger Überschreitungen bedeuten eine schnellere Stabilisierung, weniger Schrott und weniger Energieverbrauch. Das Ergebnis sind vorhersehbare Erträge sowie weniger Unterbrechungen zwischen den Produktionschargen.
Die Details, die zum Erfolg beitragen
Für die Installation ist eine spezielle, gefilterte Stromversorgung erforderlich, die zur Leistung des Geräts sowie zu den Anforderungen bezüglich elektromagnetischer Störungen passt. Zudem muss die Schnittstelle zwischen dem Halterungsmechanismus und dem Heizer so gestaltet sein, dass die gewünschte Temperaturgleichmäßigkeit erreicht wird. Es ist außerdem eine kurze Kalibrierphase notwendig, um die Emittivität zu bestimmen und die „heißen Zonen“ auf der Waferoberfläche zu ermitteln. Sobald alles richtig eingestellt ist, kann der Prozess starten – und bleibt auch konstant.