Hören Sie auf, auf die Heizung der Öfen zu warten – es gibt eine bessere Methode, um Wafer zu erhitzen.
Wenn man in die meisten Halbleiterfabriken geht, sieht man immer wieder dieselbe Konfiguration: Zirkulation von heißer Luft. Im Grunde handelt es sich dabei um einen riesigen Konvektionsofen. Man erwärmt die Luft, die Luft wiederum erwärmt den Behälter – danach muss man einfach abwarten, bis die Wärme tatsächlich in den Wafer eindringt.
Das ist langsam. Ehrlich gesagt, ist das der größte Nachteil des gesamten Prozesses. Die Zeit, die zwischen dem Einschalten des Ofens und Erreichen der Zieltemperatur vergeht, ist pure Zeitverschwendung.
Kein Zwischenmittel mehr nötig
Die Infrarot-Heizung funktioniert anders. Anstelle von Lufzbewegungen strahlen die Infrarot-Emittenten elektromagnetische Strahlung direkt auf das Substrat ab. Die Energie trifft auf die Oberfläche und wird sofort absorbiert. Es geht dabei um Millisekunden – nicht um Minuten. So entfällt die ganze unnötige thermische Trägheit, die durch große Lüftungsanlagen entsteht. Alles geschieht einfach schneller.
Mehr Platz, mehr Möglichkeiten
Wenn man auf die gezwungene Luftzirkulation verzichtet, hat man mehr Freiraum. Man benötigt keine riesigen, isolierten Öfen oder lärmenden Lüftungsanlagen mehr, um die Temperatur konstant zu halten.
Außerdem kann man Infrarot-Emitter so einsetzen, dass sie bestimmte Bereiche des Wafers erwärmen. Dadurch erreicht man eine Präzision, die mit Luftheizung einfach nicht möglich ist. Da man die Temperatur viel schneller erhöhen und senken kann, endet das Warten. Die Produktionsgeschwindigkeit steigt, denn man arbeitet effektiv, anstatt nur herumzusitzen.
Der Nachteil (denn es gibt immer einen)
Infrarot-Heizung ist zwar effektiv, aber auch aggressiv. Da die Wärme sehr direkt ist, muss man vorsichtig sein. Wenn die Emittenten nicht genau richtig eingestellt sind, entstehen Hotspots.
Man kann einfach nicht einfach die Hardware austauschen und weitermachen. Man muss neu überlegen, wo die Sensoren angebracht werden sollen. Und wenn das Kühlsystem mit diesen rapiden Temperaturänderungen nicht Schritt halten kann, wird das Substrat beschädigt.
Aber für Unternehmen, die versuchen, ihre Produktionszeiten zu verkürzen, ist das die richtige Lösung. Es ist der Unterschied zwischen dem Heizen des ganzen Raumes und dem Gebrauch einer Taschenlampe. Die Teile werden viel schneller fertiggestellt und können abgeholt werden.