Auf der Produktionslinie wartet ein 200-mm-Wafer darauf, mit Photoresist behandelt zu werden. Das Erhitzen des Wafers ist keine Option – es ist eine Notwendigkeit. Selbst geringfügige Temperaturunterschiede von einem Bruchteil eines Grades führen dazu, dass die kritischen Abmessungen des Wafers verändert werden. Dadurch wird der gesamte Prozess gestoppt. Wir nutzen Infrarotlampen zur Erwärmung des Wafers, um solche Verluste an der Quelle zu vermeiden.
Was technisch wichtig ist: Wir verwenden Kurzwellen-Infrarot-Quarzlampen für eine schnelle, direkte Strahlungsheizung. Das Spektrum dieser Lampen dringt effektiv in Silizium und dünne Schichten ein. Das System gewährleistet eine thermische Homogenität im Bereich von ±0,1°C über die gesamte Prozesszone hinweg. Die Wiederholgenauigkeit liegt bei ±0,2°C zwischen den verschiedenen Chargen.
Die Reaktionszeit beträgt weniger als 50 ms – dadurch kann die Temperatur während des Erhitzungsprozesses genau kontrolliert werden. Die Funktionsweise im Reinraumbereich ist bereits in der Konstruktion berücksichtigt: Betrieb in Klasse 1–100 ohne jegliche Partikelbildung. Zudem werden hochreine Materialien für die Lampengehäuse verwendet, um Ausgasungen zu minimieren.
Warum das funktioniert, wo es nötig ist: In der Lithografie ist eine wiederholbare Erhitzung notwendig, um die Dicke des Photoresists zu kontrollieren und Störwellen zu beseitigen. Bei der Verpackung ist eine Erhitzung erforderlich, die ohne Überhitzung des Unterfüllmaterials erfolgt. Bei der Reinigung und Trocknung ist eine kontrollierte Hitze notwendig, um Lösungsmittel zu entfernen, ohne dass es zu Problemen kommt.
Diese Lampen ermöglichen genau diese Kontrolle – und das mit weniger Energie als herkömmliche Heizöfen. Die schnelle Abkühlung verringert außerdem die Prozesszeit. Wir haben Geräte beobachtet, die mehr als 5.000 Stunden lang betrieben wurden, ohne dass es zu einer Abnahme der Leistung von mehr als 5% kam – das bedeutet weniger Lampenaustausche und einen stabilen Prozessablauf.
Was Sie vorab wissen sollten: Bei der Installation muss man darauf achten, dass die mechanischen Eigenschaften sowie die elektrischen Anschlüsse des Geräts berücksichtigt werden. Es sind auch die Spezifikationen bezüglich der Spannung, der Art der Steckverbindungen sowie der Kühlung – ob mit Luft oder Wasser – wichtig. Bevor man das Gerät bestellt, sollte man all das genau prüfen.
Die Leistung der Lampen hängt von der Sichtlinie ab – daher können Halterungen und andere Bauteile Schatten werfen und lokale Kältepunkte erzeugen. Die Ausrichtung und Formung des Lichtstrahls gehören daher zur Aufstellung des Geräts und nicht erst dazu, wenn alles fertig ist.
Es ist normal, dass die Lampen zunächst eine kurze Zeit benötigen, um ihre Leistung zu stabilisieren und die Homogenität auf dem jeweiligen Substrat zu überprüfen. Sobald das Gerät eingestellt ist, bleibt der Prozess stabil.