Wie man die Siliziumwafers sauber hält: Die Wahrheit über Infrarotheizung
Wenn Sie einen Reinraum der Klasse 100 betreiben, kennen Sie sicherlich das Problem. Ein winziger Staubkorn oder ein winziger Teilchen Schmutz – oder sogar ein Gas, das aus einem Bauteil entweicht – kann dazu führen, dass die gesamte Charge nutzlos wird.
Bei der Erhitzung von Siliziumwafers darf man nicht einfach irgendeine Lampe verwenden. Deshalb nutzen wir für unsere Infrarotlampen hochreinen synthetischen Quarz. Nur so kann man sicherstellen, dass nichts auf die Wafers gelangt.
Warum der Quarz wichtig ist
Standardquarz ist eigentlich nicht „rein“. Er enthält Verunreinigungen, die bei erhöhter Temperatur verdampfen. Das ist eine Katastrophe, die während des Betriebs auftreten kann. Wir verwenden daher besonders reinen Quarz, um dieses Problem zu vermeiden. Man kann den Quarzrohr als eine luftdichte Blase betrachten – dadurch bleibt der Wolframfaden geschützt und kommt nicht in Berührung mit der Luft im Reinraum.
Die richtige Temperatur erzielen
Es ist wichtig, dass die Temperatur auf der gesamten Fläche der Wafer gleichmäßig ist – ohne heiße Stellen oder kalte Zonen. Wir wählen Lampen mit Kurzwellen-Infrarotstrahlung aus. Dadurch wird die Wärme direkt auf das Substrat abgegeben, anstatt nur die Wände des Behälters zu erwärmen. Zudem reagieren die Lampen sofort, sobald der PID-Controller die Leistung anpasst.
Achtung: Achten Sie auf den Spannungsabfall!
Wenn die Lampen in Reihe geschaltet werden, kann die Reibung dazu führen, dass einige Bereiche der Wafer kälter bleiben als andere. Ich empfehle daher, spezielle Stromversorgungen zu verwenden. So bleibt die Leistung jeder Lampe konstant.
Die Realität beim Anschließen der Lampen
Diese Lampen sind so konzipiert, dass sie problemlos in Ihre bestehenden Halbleiterwerkzeuge eingebaut werden können. Vergessen Sie aber nicht die Kühlung. Diese Lampen erzeugen viel Wärme in einem kleinen Raum. Wenn die Luftzirkulation schlecht ist, entsteht zu viel thermischer Stress an den Enden des Quarzes – das führt schnell zum Ausfall der Lampen. Achten Sie darauf, dass die Anschlüsse sauber sind und die Dichtungen fest sitzen. Dann bleibt die Vakuumqualität auf dem gewünschten Niveau.