Hören Sie auf, die Wände der Maschine zu erhitzen – heizen Sie stattdessen die Wafer selbst.
Die meisten herkömmlichen Heizelemente strahlen Energie in alle Richtungen ab. In einer Waferbearbeitungsmaschine ist das ein großes Problem.
Denken Sie daran: Der größte Teil der Wärme erreicht die Wafer überhaupt nicht. Sie dringt vielmehr in die inneren Wände der Maschine ein. Dadurch entstehen „heiße Wände“, was eine völlige Verschwendung von Energie bedeutet. Noch schlimmer: Es handelt sich dabei um ein Sicherheitsproblem. Niemand möchte, dass ein Bediener verbrannt wird, nur weil er in die Maschine greifen muss.
Wie man die Hitze kontrollieren kann
Wir lösen dieses Problem durch den Einsatz von gerichteten Infrarotlampen. Anstelle eines einfachen Quarzrohrs verwenden wir Reflektoren sowie spezielle Beschichtungen, um die Wärme genau dorthin zu lenken, wo sie benötigt wird.
Dadurch trifft die Wärme direkt auf die Oberfläche des Wafers und bleibt dort. Sie gelangt nicht in den Inneren der Maschine.
Falls die Außenwände der Maschine viel zu heiß werden, liegt das wahrscheinlich daran, dass die Lampen zu stark strahlen. Das ist ein klares Zeichen dafür, dass die Wärme entweicht.
Das Schwierige daran
Es handelt sich dabei nicht um eine Lösung, bei der man alles einfach einstellen und dann vergessen kann. Die gerichtete Beheizung ist sehr empfindlich.
Wenn die Lampe nur um einige Millimeter verschiebt wird, entstehen Kaltstellen auf der Waferoberfläche. Es ist also sehr wichtig, die Lampen genau einzustellen.
Außerdem muss man auch auf die Reflektoren achten. Im Laufe der Zeit oxidieren sie oder verunreinigen sich. Dann breitet sich der Strahl wieder aus, und die Temperatur der Wände steigt wieder an.
Sicherheit und Effizienz
Der Vorteil dieser Systeme ist, dass die Kühlventilatoren weniger belastet werden. Da keine große Menge an Wärme in den Inneren der Maschine entsteht, bleibt die Luft deutlich kühler.
Ich empfehle immer, diese Lampen mit Hochpräzisions-Sensoren zu kombinieren, die die Oberfläche des Wafers direkt überwachen – und nicht nur die Luft darum herum. Auf diese Weise bleiben die internen Komponenten kühl, während man trotzdem das exakte Temperaturprofil erhält, das für den Prozess erforderlich ist. Einfach.