Die Wärme an den richtigen Ort bringen
Die meisten Infrarotheizsysteme sind einfach nur unpraktisch – sie verteilen die Energie überallhin. Wenn man mit der Verpackung von Sensoren arbeitet – insbesondere auf der Wafer-Ebene – möchte man nicht, dass der Gehäusekörper der Maschine all diese Wärme aufnimmt. Die Wärme sollte vielmehr direkt auf das Silizium gelangen. Punkt.
Deshalb verwenden wir reflektierende Oberflächen, die mit Gold beschichtet sind. Das ist im Grunde eine Möglichkeit, Energieverschwendung zu vermeiden und die Energie gezielt zu lenken.
Warum Gold?
Es klingt luxuriös, aber in Wirklichkeit handelt es sich dabei um eine praktische Lösung. Gold ist hervorragend darin, Infrarotstrahlen zurückzuschlagen. Durch die Verwendung einer präzisen Goldschicht auf der Reflektoroberfläche wird verhindert, dass das System die Wärme aufnimmt, die es eigentlich abgeben soll.
Anstelle eines breiten, ungleichmäßigen Lichtkegels entsteht so ein fokussierter Strahl. Das Beste daran: Es gelangt viel mehr Wärme auf den Wafer, ohne dass man die Leistung des Systems erhöhen muss. Dadurch wird ein „unpräzises“ Werkzeug in ein präzises Werkzeug verwandelt.
Das Problem der „heißen Punkte“
Das Problem ist folgendes: Wenn man die Energie so stark fokussiert, werden die Bedingungen extrem. Wenn die Goldbeschichtung ungleichmäßig ist oder die Geometrie nicht perfekt ist, entstehen „heiße Punkte“. In dieser Branche sind solche „heißen Punkte“ ein Albtraum – sie können den Wafer verformen oder die Verpackung der Sensoren komplett ruinieren.
Wir investieren viel Zeit in die Kalibrierung des Fokuspunkts. Wir sorgen dafür, dass die Energie gleichmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt wird – damit man sich keine Sorgen machen muss, dass ein Teil des Wafer durch zu hohe Temperaturen beschädigt wird.
Die Kompromisse
Nichts ist perfekt. Gold ist zwar hervorragend, doch es ist etwas empfindlich. Wenn die Reinraumbedingungen nicht optimal sind oder jemand falsche Reinigungsmittel verwendet, kann die Goldbeschichtung abplatzen oder oxidieren. Man muss also abwägen, ob der Gewinn an Effizienz die Mühe wert ist, die nötig ist, um die Oberflächen sauber zu halten.
Und da wir mehr Wärme in einen kleineren Bereich leiten, müssen auch die Kühlvorrichtungen geeignet sein. Wenn sie die thermischen Belastungen an den Rändern des Wafer nicht bewältigen können, wird das Substrat überhitzt.
Ein letzter Tipp: Stellen Sie sicher, dass Ihre Stromversorgung zuverlässig ist. Jeder kleine Spannungsabfall kann die Wellenlänge des Infrarots sofort verändern – und das würde die Prozesstemperatur durcheinanderbringen.