In der Fertigungshalle ist die „Aushärtung des Klebstoffs“ keine einfache Prozedur. Es handelt sich dabei um einen Prozess, bei dem die Temperatur genau kontrolliert werden muss – schließlich hat dies großen Einfluss auf die Qualität des Endprodukts. Dasselbe gilt für die Weich- und Hartaushärtung des Photoresists: Die Temperatur muss stets konstant bleiben. Auch die Klebstoffe, die zur Befestigung der Bauteile verwendet werden, erfordern eine solche Konstanz. Wenn die Temperatur außer Kontrolle gerät, treten Probleme wie schwache Haftung oder Versagen der Befestigungen auf.
Was wir in das System integriert haben
Wir nutzen Infrarotstrahlen, die auf die Absorptionsbänder des Klebstoffs abgestimmt sind. Dadurch gelangt die Energie genau dorthin, wo sie benötigt wird – schnell und ohne dass die Substanz überhitzt wird. In der Heizzone herrscht eine Temperaturkonstanz von ±0,1°C. Zudem ist die Kammer dafür ausgelegt, in Reinräumen der Klasse 1–100 betrieben zu werden, wodurch die Bildung von Partikeln auf ein Minimum reduziert wird. Die Temperaturkonstanz zwischen den einzelnen Prozessschritten sorgt dafür, dass die Parameter für die Lithografie sowie die Aushärtung des Klebstoffs immer innerhalb der geforderten Grenzen liegen.
Warum das System in der Produktion funktioniert
In der Realproduktion führt dies zu stabileren Abmessungen der Bauteile sowie weniger Rückarbeiten. Infrarotstrahlen ermöglichen eine gleichmäßige Aushärtung der Klebstoffschichten, was die thermischen Belastungen verringert und eine unvollständige Aushärtung an bestimmten Stellen verhindert. Dadurch können kürzere thermische Zykle verwendet werden, ohne dass die Kontrolle über den Prozess verloren geht. Zudem wird weniger Energie verbraucht als bei Herden mit konventioneller Heizung. Die Bindungsstärke bleibt dabei konstant. Das bedeutet weniger Ausschussware, eine vorhersehbare Betriebszeit sowie weniger Energieverbrauch pro Wafer.
Was man bedenken muss
Die Aushärtung mittels Infrarotstrahlen erfordert eine direkte Sichtlinie – daher spielen die Geometrie der Bauteile sowie eventuelle Schatten eine wichtige Rolle. Bauteile mit hohen Strukturen benötigen möglicherweise einen längeren Aushärtungsvorgang – oder sogar einen zweiten Vorgang – um eine optimale Bindungsstärke zu erreichen. Wir passen die Größe der Lampen und der Optiken so an, dass es zu keinen Ungleichmäßigkeiten kommt. Dennoch muss während der Entwicklung des Prozesses die Wirkung auf den jeweiligen Substratstapel überprüft werden.