In der Fertigungshalle sind die Schritte des Weich- und Hartbackens keine einfachen Temperaturanpassungen – es handelt sich dabei vielmehr um Toleranzwerte. Eine Abweichung von 1 °C beeinträchtigt bereits die geforderten Kritischkeitsparameter. Zudem können Hotspots dazu führen, dass die Produktqualität leidet. Deshalb haben wir zonale Infrarotheizmodule entwickelt, damit die Temperaturkontrolle einfacher wird.
Was technisch wichtig ist:
Wir verwenden Kurzwell-Infrarotstrahler mit schnellen Steuerungen, sodass die Wärme genau dort entsteht, wo und wann sie benötigt wird. Das Modul ist in unabhängig steuerbare Bereiche unterteilt – dadurch kann die Temperatur auf der Waferoberfläche präzise geregelt werden, anstatt eine Durchschnittstemperatur zu verwenden. In der Praxis ergibt sich dadurch eine Homogenität der Waferoberfläche von ±0,1 °C sowie ein konstantes Temperatureniveau während der Backvorgänge von ±0,5 °C. Die bauteillose Konstruktion sowie die Materialien mit geringer Gasemission verhindern das Entstehen von Partikeln auf der Waferoberfläche – genau das ist für den Betrieb in Reinräumen der Klassen 1–100 notwendig.
Warum dieses System in der Lithografieanlage funktioniert:
Unplante Stillstände sind nicht tolerierbar. Dieses zonale Infrarotmodul kann 24/7 ohne Unterbrechungen arbeiten. Die Lebensdauer des Systems übersteigt 10.000 Stunden. Es handelt sich dabei um ein einfaches, modulares System, das auf Bereichsebene gesteuert werden kann.
Die Vorteile sind klar:
Es kommt zu einer schnelleren Erreichen des Zielwertes, zu einer besseren Reproduzierbarkeit innerhalb einer Charge sowie zu weniger Ausschusswaren aufgrund von ungleichmäßiger Erwärmung. Auch der Energieverbrauch sinkt – die zonale Steuerung vermeidet es, den gesamten Bereich zu erhizen, wenn nur einige Positionen angepasst werden müssen.
Ein paar Dinge, die man berücksichtigen muss:
Die Installation erfordert einen separaten Stromkreis sowie saubere, kühle Luftzufuhr, um die Temperatur der Strahler stabil zu halten. Das Modul integriert sich problemlos in bestehende Backsysteme – doch die volle Leistung wird erst erreicht, wenn es zusammen mit einer Strategie verwendet wird, die zonenbezogene Korrekturen für Randeffekte vorsieht.
Einschränkung: Die Anzahl der Zonen pro Frame ist festgelegt. Deshalb sollte man die Zonen im Vorfeld so anordnen, dass sie zu den Abmessungen der Wafer sowie den Anforderungen bezüglich der Randkontrolle passen.