Hören Sie auf, Energie zu verschwenden: Eine bessere Methode zum Erhitzen von Wafern
Bei der Verarbeitung von Wafern bedeutet Energieverschwendung im Grunde ein Designfehler. Wenn wir diese Heizungen herstellen, geht es nicht nur darum, einfach nur Wärme zu erzeugen. Vielmehr geht es darum, die Photonen genau dorthin zu bringen, wo sie benötigt werden – also auf die Oberfläche des Wafers.
Das Problem ist folgendes: Standard-Quarzlampen strahlen Energie in alle Richtungen ab. Wenn man keine Möglichkeit hat, diese Energie zurückzuschicken, geht die Hälfte der Energie einfach verloren – sie verschwindet im Gehäuse der Maschine. Das ist eine Verschwendung.
Das „goldene“ Geheimnis
Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir reflektierende Schichten aus Gold. Warum Gold? Weil es die Reflexion von Infrarotstrahlen viel besser bewältigen kann als Aluminium oder poliertes Stahl. Durch das Hinzufügen einer dünnen Goldschicht an den Reflektor können wir das Infrarotlicht direkt zurück auf das Substrat lenken. Dadurch wird die Energie konzentriert – mehr Wärme erreicht somit den Wafer, ohne dass die Stromstärke erhöht werden muss. Im Grunde wird eine zerstreute Wärmequelle in einen gezielten Strahl umgewandelt.
Die Herausforderung – und wie man damit umgeht
Mehr Reflexion bedeutet auch eine höhere Wärmedichte. Wenn man maximale Leistung durch ein mit Gold beschichtetes System leitet, steigt die Temperatur des Wafers sehr schnell an. Das ist dann schwierig – man muss sicherstellen, dass die PID-Controller sowie die Kühlsysteme wirklich funktionieren. Wenn die Kühlung zu schwach ist, wird die Zieltemperatur während des Aufheizvorgangs überschritten. Ich sehe das ständig: Ingenieure setzen goldbeschichtete Reflektoren ein, vergessen aber, die Aufheizraten anzupassen.
Langlebigkeit
Auch die Verkabelung muss der hohen Temperatur standhalten. Wir verwenden Kabel mit Teflonschutz, denn diese schmelzen oder geben kein Gas ab, wenn das Gehäuse extrem heiß wird. So bleibt alles stabil.
Das Ergebnis ist ein Ersatzprodukt, das der hohen Temperatur standhält und ein viel gleichmäßigeres Wärmeprofil bietet. Keine störenden Kaltpunkte mehr – nur eine konstante Verarbeitung über die gesamte 300-mm-Oberfläche.