Warum wir uns vom Einsatz von heißer Luft im Halbleiterfertigungsprozess entfernen
Denken Sie daran, wie heißer Luft funktioniert: Man erhitzt die Luft – anschließend erwärmt diese Luft wiederum den zu bearbeitenden Bauteil. Es handelt sich dabei um ein „Zwischenmedium“. Im Prozess der tiefen Halbleiterbearbeitung ist dieses Zwischenmedium jedoch ein echtes Problem.
Das sehen wir ständig beim Trocknen: Die Luft muss sich ihren Weg durch die Schicht auf der Oberfläche des Substrats bahnen – das dauert einfach viel zu lange. Der Prozess ist langsam und unpräzise – und ehrlich gesagt ziemlich frustrierend, wenn man ständig auf die Uhr schauen muss.
Infrarotstrahlung hingegen umgeht dieses Problem einfach. Anstatt auf die Luft zu warten, strahlen die Infrarotemitter Energie direkt auf das Zielobjekt ab. Dadurch wird die Wärmeenergie direkt dort abgegeben, wo sie benötigt wird – ohne dass sie in der Umgebungsluft verschwendet wird.
Aber Achtung: Man kann nicht einfach nur einen Heizer austauschen und dann alles ist in Ordnung. Infrarotstrahlung liefert eine große Menge an Wärme in einem kleinen Raum. Die Oberfläche des Bauteils wird sofort heiß – doch der Kern des Bauteils kann noch nicht mitheizen. Deshalb braucht man einen Controller, der mehrstufige Temperaturanpassungen ermöglicht, damit die Temperatur stabil bleibt.
Und noch ein Hinweis: Achten Sie auf die Kühlung. Wenn das Kühlsystem zu schwach ist, kann die plötzliche Wärmebelastung durch Infrarotstrahlung empfindliche Komponenten schädigen. Ich empfehle immer ein Schließkreissystem mit einem schnell reagierenden Pyrometer. So bleibt die Oberflächentemperatur innerhalb eines engen Bereichs von ±1°C – was dazu führt, dass man nachts besser schlafen kann.
Die meisten Hochpräzisionsanlagen wechseln heute auf digitale Infrarotsteuerung. Das macht einfach Sinn – schließlich muss man keine großen Mengen an Luft unnötigerweise erhitzen. Man steuert die Anlage einfach ein, justiert die Parameter – und schon sinken die Bearbeitungszeiten.