Hören Sie auf, auf Ihre Heizsysteme zu warten – die Realität der Vakuum-IR-Heizer
Wenn Sie weiterhin auf die Zirkulation von heißer Luft für die Bearbeitung von Halbleitern setzen, kämpfen Sie im Grunde genommen gegen die Zeit.
Das Problem ist folgendes: Im Vakuum gibt es keine Luft, die sich bewegen kann. Man kann die Wärme nicht einfach auf das Wafer übertragen. Das ist ein Problem. Hier kommen die Vakuum-IR-Heizer ins Spiel. Anstelle dessen, den Raum zu erwärmen, nutzen diese Heizer elektromagnetische Strahlung, um direkt auf das Wafer einzustrahlen.
Es handelt sich dabei um eine völlig andere Art des Erwärmens.
Die versteckten Kosten des Wartens
Wir alle kennen dieses Problem: Man schaltet das Heizsystem ein und wartet dann. Man muss zunächst die Luft erwärmen, anschließend die Wände der Kammer und schließlich selbst das Bauteil. Es geht dabei sehr langsam voran.
IR-Heizer funktionieren anders. Sie erreichen das Ziel fast sofort – in Millisekunden. Stellen Sie sich vor, was das für Ihren Arbeitsalltag bedeutet: Wenn man eine 10-minütige Aufwärmzeit auf 30 Sekunden verkürzen kann, steigt die Produktivität erheblich. Man kann mehr erledigen, ohne zusätzliches Equipment kaufen zu müssen oder zusätzlichen Platz in einem bereits überfüllten Labor zu benötigen.
Die richtige Einrichtung
Natürlich kann man nicht einfach irgendeinen Heizer in ein Vakuumumfeld setzen. Man benötigt die richtige Ausrüstung. Wir verwenden üblicherweise Quarzkapseln sowie hochreine Dichtungen. Warum? Weil „Outgasing“ ein großes Problem darstellt. Schon kleine Mengen an Verunreinigungen können dazu führen, dass das Wafer beschädigt wird.
Aber es gibt auch einen Haken: Hochleistungs-IR-Lampen sind zwar schnell, doch sie erzeugen intensive Hitze. Wenn das Substrat dieser Hitze nicht standhalten kann, verformt es sich. Um dies zu verhindern, braucht man einen guten PID-Controller, der die Leistung genau reguliert, damit die Zieltemperatur nicht überschritten wird.
Der Kompromiss
IR-Heizer sind jedoch keine Allheilmittel für alle Aufgaben. Sie funktionieren nur bei geradliniger Strahlung. Wenn das Bauteil strange Formen hat, tiefe Löcher oder eine komplexe Geometrie aufweist, erreicht das IR-Licht nicht alle Ecken. Dadurch entstehen Bereiche, die stark erhitzt werden, während andere Bereiche weiterhin kalt bleiben. Man muss also Zeit investieren, um die Heizarrangements so einzustellen, dass die Wärme auch in diese Bereiche gelangt.
Gezwungene Luftzirkulation ist zwar langsamer, doch sie ist toleranter. Sie umhüllt das Bauteil vollständig. Doch wenn man mit flachen Substraten arbeitet und maximale Geschwindigkeit benötigt, dann sind IR-Heizer die einzige Lösung.