Verhinderung der Kontamination der Wafer während der Reinigungsprozesse bei hohem Belastungsniveau
Wir sprechen über das Worst-Case-Szenario bei der Trocknung von Halbleitern: Eine kaputte Infrarotlampe. Wenn eine Lampe während eines Prozesses mit hohem Belastungsniveau zerbricht, geht es nicht nur um eine kaputte Glühbirne – sondern auch um Glassplitter und chemische Verunreinigungen, die auf die Wafer fallen. Das ist eine Katastrophe für die jeweilige Produktionscharge. Wir haben viel Zeit investiert, um herauszufinden, wie man diesem Problem entgegenwirken kann.
Das Problem des thermischen Schocks
Wenn man eine hohe Produktionsgeschwindigkeit anstrebt, braucht man Wärme – und zwar schnell. Doch hier liegt das Problem: Wenn kaltes Reinigungswasser auf eine extrem heiße Quarztube trifft, entstehen starke Temperaturschwankungen. Standardlampen können solche Belastungen einfach nicht aushalten – sie brechen. Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir Quarz mit dicken Wänden. Zudem setzen wir spezielle wasserdichte Dichtungen an den Enden der Lampen ein. Dadurch kann keine Feuchtigkeit in das Gehäuse eindringen – was normalerweise zur Entstehung von Kurzschlüssen oder zum Früher Ausbrennen der Glühfäden führt.
Ein Sicherheitsnetz schaffen
Wir hoffen nicht einfach darauf, dass die Lampe intakt bleibt. Stattdessen umhüllen wir sie mit einer schützenden Hülle – einer versiegelten Quarzkapsel. Man kann das als physische Barriere betrachten. Falls das innere Heizelement versagt und zerbricht, fängt die äußere Hülle alles auf. Die Scherben bleiben somit eingesperrt – Ihr Substrat bleibt sauber. Es handelt sich dabei um eine einfache Lösung, damit ein defektes Licht keine Auswirkungen auf die Produktionsprozesse hat.
Kompromisse und deren Bewältigung
Durch das Hinzufügen dieser zusätzlichen Quarzschicht wird zwar ein Teil des Infrarotstrahls blockiert. Man erhält nicht mehr die gleiche Intensität wie bei einer „einfachen“ Lampe. Doch das lässt sich leicht beheben: Man erhöht einfach die Leistung der Lampe, damit die gewünschte Geschwindigkeit erreicht wird. Achten Sie jedoch darauf, dass Ihre Stromversorgung die zusätzliche Last bewältigen kann – sonst können die Prozesszeiten durcheinandergeraten. Noch ein Tipp: Verwenden Sie eine präzise PID-Steuerung. Wenn Sie einfach den Strom ein- und ausschalten, ohne eine richtige Abklingphase einzulegen, wird der Glühfaden zerstört. Egal wie wasserdicht die Dichtung auch sein mag – die Physik des Wärmeeintrags wird trotzdem dazu führen, dass der Glühfaden beschädigt wird.