Hören Sie auf, Energie in Ihren Wafer-Systemen zu verschwenden!
Das Problem mit herkömmlichen Infrarotheizern ist, dass sie Energie verlieren – ein großer Teil der Energie geht einfach in das Gehäuse der Maschine, anstatt seine Aufgabe zu erfüllen. Im Halbleiterverarbeitungsprozess ist solche Verschwendung ein Albtraum.
Deshalb verwenden wir reflektierende Oberflächen, die mit Gold beschichtet sind. Das klingt zwar elegant, aber das Ziel ist einfach: Jeder Watt Energie soll auf den Wafer gelangen – und nicht auf die Wände der Maschine.
Warum Gold?
Die meisten Menschen verwenden Aluminium – es ist zwar billig. Doch Aluminium absorbiert im langwelligen Infrarotbereich zu viel Energie. Gold hingegen reflektiert über 98 Prozent dieser Energie. Wenn wir die Heizkammer mit Gold auskleiden, verschwinden diese „toten Zonen“, in denen die Energie normalerweise entweicht. Die Energie wird somit gezielt auf den Wafer gelenkt. Das Ergebnis: Man erhält die gewünschten Oberflächentemperaturen, ohne die Leistung des Stromversorgers erhöhen zu müssen.
Die Energie genau dort hinbringen, wo sie hingehört
Wenn man einen Waferheizer einrichtet, möchte man eine gleichmäßige Temperatur erreichen – und zwar schnell. Goldreflektoren verringern den Strahlwinkel. Dadurch erfolgt die Erhöhung der Temperatur viel schneller, da die Energie gezielt auf das Substrat gerichtet wird. Zudem bleibt der Rest der Maschine kühler – was wiederum weniger Belastung für die Hardware bedeutet.
Der Nachteil
Gold ist jedoch nicht unzerstörbar. Es handelt sich dabei um eine dünne Schicht. Wenn man mit korrosiven Gasen oder abrasiven Partikeln arbeitet, kann diese Schicht beschädigt werden. Sobald sie beschädigt ist, sinkt die Reflexionsfähigkeit – und die Stromkosten steigen. Man muss daher dafür sorgen, dass die Abdichtungen der Kammer fest sind. Nur so bleibt das Gold intakt.
Praktische Tipps für die Produktion
Wenn man auf goldbeschichtete Reflektoren umstellt, kann man die Leistung reduzieren – und dennoch die gleiche Produktivität beibehalten. Das belastet die Stromversorgung deutlich weniger.
Und wenn man mit einem 300-mm-Wafer arbeitet und die Heizung ungleichmäßig verteilt ist, sollte man nicht einfach die Leistung der Heizlampe erhöhen. Das funktioniert meistens nicht. Das Problem liegt meist in der Geometrie der Reflexion. Verwenden Sie stattdessen goldbeschichtete Systeme – dadurch wird das thermische Profil verbessert und alles funktioniert besser.