Op de productielijn is temperatuur geen instelling die je kunt aanpassen – het is een specificatie die moet worden nageleefd. Een verschil van 0,5°C kan al leiden tot een verandering in de dikte van de lijnen op het siliciumchip. Een deeltje dat afkomstig is van een verwarmingselement kan zelfs schade toebrengen aan het chip. In apparatuur voor halfgeleiderproductie bepaalt het thermische systeem stilletjes de productiekwaliteit, de beschikbaarheid van de apparatuur en de kosten per chip.
We ontwerpen thermische systemen rondom de vereisten van het productieproces, en niet rondom het apparaat zelf. Het doel is een uniformiteit van ±0,1°C op het niveau van de chip. Dit wordt bereikt met behulp van NIR-verwarming, kwartsramen en een gesloten thermometrisch systeem dat de temperatuur op het oppervlak controleert – niet ergens anders in het materiaal.
Het systeem werkt in zuiverruimtes van klasse 1–100. Er wordt geen enkel deeltje gegenereerd, wat wordt gecontroleerd door continue monitoring. Elke behandeling – zowel zachte als harde behandelingen – vindt plaats binnen nauw bepaalde thermische parameters. De betrouwbaarheid over 24 uur wordt gewaarborgd door redundante sensoren en een thermisch systeem dat de gewenste temperatuur behoudt, ondanks schommelingen in de voedingsspanning en omgevingstemperaturen.
Voor lithografische apparaten is het belangrijk dat de temperatuur consistent blijft, ongeacht welk apparaat of welke productietoestand wordt gebruikt. Ons systeem zorgt voor consistente resultaten bij het behandelen van het fotorezyst, waardoor de variaties in kwaliteit verminderen en er minder gerework nodig is. Dit leidt tot minder afval en een stabiele productiecapaciteit.
De energieverbruik wordt verminderd omdat NIR-verwarming rechtstreeks werkt, waardoor de temperatuur snel kan worden geregeld met minimale energieverliezen. In fabrieken waar verschillende soorten chips worden geproduceerd, kan dezelfde apparatuur worden gebruikt voor meerdere chipgroottes en productiemethoden, zonder dat deze opnieuw hoeven te worden gekalibreerd. Dit vereenvoudigt de strategie voor het beheren van reserveonderdelen in de leveringsketen.
Integratie van dit systeem is niet eenvoudig. Het systeem heeft een aparte stroomtoevoer nodig, kabels die beschermd zijn tegen elektromagnetische interferentie, en een afvoersysteem dat geschikt is voor gebruik in zuiverruimtes. Plan een korte kalibratietijd in, zodat de pyrometer goed kan worden gekalibreerd.
Zodra het systeem is geïnstalleerd, is de balans duidelijk: je accepteert een strakker mechanisch ontwerp in ruil voor een grotere mogelijkheid om het proces te controleren, minder afwijkingen en een betrouwbare beschikbaarheid van de apparatuur.