In den Fertigungsstätten ist die Temperatur keine Größe, die man einfach einstellen kann – sie ist vielmehr eine Spezifikation, an der man sich halten muss. Eine Abweichung von 0,5 °C kann bereits dazu führen, dass die Dicke der Schicht verändert wird. Ein Partikel aus dem Heizgerät kann dazu führen, dass der Chip beschädigt wird. In der Halbleiterfertigung bestimmt das thermische System maßgeblich die Produktivität, die Betriebszeit sowie die Kosten pro Wafer.
Wir gestalten die thermischen Systeme so, dass sie zur Prozessweise passen – und nicht zu den einzelnen Komponenten. Das Ziel ist eine Homogenität der Temperatur auf Waferebene von ±0,1 °C. Dies erreichen wir durch Infrarot-Heizung, Quarzfenster sowie eine geschlossene Pyrometrie, die die Temperatur an der Oberfläche kontrolliert – und nicht irgendwo im Inneren des Wafers.
Die Anlage arbeitet in Reinräumen der Klasse 1–100. Dabei wird durch kontinuierliche Überwachung sichergestellt, dass es keine Partikelbildung gibt. Jeder Trocknungsprozess – sei es ein sanfter Trocknungsprozess zur Entfernung von Lösungsmitteln oder ein intensiverer Trocknungsprozess zur Sicherstellung einer guten Haftung der Schichten – findet innerhalb eines festgelegten Temperaturbereichs statt. Die Zuverlässigkeit über 24 Stunden wird durch redundante Sensoren sowie eine thermische Architektur gewährleistet, die auch bei Schwankungen der Netzspannung oder Umgebungstemperaturen konstant bleibt.
Lithografieanlagen benötigen eine hohe thermische Reproduzierbarkeit zwischen den verschiedenen Werkzeugen. Unser Modul liefert konstante Profile für den Trocknungsprozess der Fotolacke – dadurch werden Abweichungen reduziert und die Anzahl der fehlerhaften Wafer verringert. Das bedeutet weniger Nacharbeiten, weniger Ausschuss und eine konstante Produktivität.
Der Energieverbrauch sinkt, da die Infrarot-Heizung direkt wirkt und dabei schnell reagiert – ohne dabei unnötige Energie zu verbrauchen. In Fabriken mit vielfältigen Produkten kann dieselbe Plattform verschiedene Wafergrößen sowie unterschiedliche Herstellungsverfahren handhaben, ohne erneute Kalibrierung – dadurch wird die Strategie bezüglich der Ersatzteile vereinfacht.
Die Integration der Anlage ist jedoch nicht einfach. Sie benötigt eine eigene Stromversorgung, kabellose Verbindungen, die von Störungen frei sind, sowie einen Abluftsystem, das den Schutz vor Teilchen gewährleistet. Planen Sie außerdem eine kurze Inbetriebnahmephase, um die Kalibrierung des Pyrometers an Ihre Anforderungen anzupassen.
Sobald die Anlage in Betrieb ist, sind die Vorteile klar: Man erhält eine engere mechanische Kontrolle über den Prozess, weniger Abweichungen und eine Betriebszeit, die man planen kann.