Hören Sie auf, auf die Erwärmung der Öfen zu warten – warum Infrarotheizung tatsächlich funktioniert
Die meisten Halbleiterfabriken verwenden immer noch heiße Luft zur Trocknung und Erhitzung der Wafer. Ich sehe das ständig. Das Problem ist einfach: Luft ist einfach nicht geeignet, um Wärme effektiv weiterzuleiten. Man verbringt viel mehr Zeit damit, darauf zu warten, dass die Kammer warm wird, als tatsächlich mit der Bearbeitung der Wafer zu arbeiten. Es ist wirklich frustrierend.
Das „Warten“
Denken Sie daran, wie heiße Luft funktioniert: Die Wärme muss vom Heizelement in die Luft gelangen und anschließend zum Substrat. Das ist ein langsamer Prozess. Dadurch entsteht eine Verzögerung, die die Effizienz beeinträchtigt.
Infrarotheizung umgeht diesen Problempunkt – sie leitet die Energie direkt zum Substrat über elektromagnetische Strahlung. Das geschieht nahezu sofort. Wir haben gesehen, dass die Bearbeitungszeiten um 60 bis 80 Prozent reduziert werden können, wenn man konventionelle Methoden durch Infrarotheizung ersetzt. Wenn Sie eine Fabrik betreiben, handelt es sich dabei nicht um irgendeine theoretische Idee – es geht darum, möglichst viele Wafer pro Stunde fertigzustellen. Punkt.
Realitätscheck
Infrarotheizung ist zwar nicht wie ein Zauberschwert – man kann sie einfach nicht einstecken und dann weggehen. Da Infrarotstrahlen die Oberfläche sehr stark und schnell erhitzen, muss man vorsichtig sein. Wenn das Substrat ungleichmäßig dick ist oder die Wärme nicht gleichmäßig aufnimmt, entstehen Hotspots. Ein einziger Fehler kann dazu führen, dass der Wafer beschädigt wird. Man muss daher Zeit investieren, um die richtige Entfernung zwischen den Lampen sowie die richtige Leistung einzustellen.
Vorteile von Infrarotheizung
Eines, was ich an Infrarotheizung besonders schätze, ist, dass sie viel Platz spart. Man braucht keine riesigen Lüfter oder komplexe Anlagen, um heiße Luft zu bewegen. Man benötigt lediglich die Lampen sowie eine funktionierende Steuerung.
Aber es gibt auch Nachteile: Infrarotheizung benötigt viel Energie. Hocheffiziente Infrarotlampen ziehen viel Strom – daher muss man sicherstellen, dass die elektrischen Anlagen diesen Anstieg der Belastung aushalten können. Außerdem muss man auf die Kühlung achten. Wenn das System nicht in der Lage ist, die abgestrahlte Wärme abzuführen, wird es in der Fabrik unangenehm heiß. Wenn man die Kühlung richtig einstellt, kann man dieses Problem lösen.