Warum wir auf CNT-Heizer umsteigen
Seit langem nutzen wir Konvektionsöfen und Halogenlampen zur Trocknung und Aushärtung von Halbleitern. Das hat zwar funktioniert – doch diese Methoden sind unpraktisch. Angesichts der Forderungen nach null Emissionen sowie des Übergangs zu bleifreien Materialien reichen die alten Methoden nicht mehr aus.
Deshalb wechseln wir nun zu CNT-Heizern. Anstatt Energie dafür zu verschwenden, eine große Menge Luft zu erhitzen, senden diese Heizer die Wärme direkt dorthin, wo sie benötigt wird. Dadurch ist die Prozedur effizienter und schneller – und es macht einfach mehr Sinn.
Der „Zauber“ hinter der Wärme
So funktioniert es eigentlich: Wir leiten Strom durch ein Netz aus Kohlenstoffnanoröhren. Wenn man Metallfäden verwendet, weiß man, dass es eine Weile dauert, bis sie warm werden – sie müssen erst den gesamten Materialkörper erwärmen. Kohlenstoffnanoröhren tun das nicht. Sie reagieren fast sofort. Sobald man den Schalter betätigt, ist die gewünschte Betriebstemperatur erreicht. Man muss nicht mehr darauf warten, bis die Wärme überallhin vordringt – was oft zu ungleichmäßiger Aushärtung führt.
Außerdem verwenden wir eine Dünnschichttechnologie. Dadurch wird die Wärme gleichmäßig über die Wafer verteilt. Es entstehen keine Hotspots, und die empfindlichen Siliziumschichten werden nicht beschädigt. Zudem konzentriert sich die Energie im Infrarotbereich – dadurch dringt sie direkt in die Beschichtung ein. Die Luft drumherum bleibt dabei relativ kühl.
Besser für den Planeten – und Ihre Stromrechnung
Die herkömmliche Aushärtungsmethode verbraucht viel Energie. Oft muss ein riesiger Ofen stundenlang laufen, nur damit er bereit ist. Mit CNT-Technologie kann man hingegen nur dann heizen, wenn es nötig ist. Wenn man sich die Kilowattstunden pro Wafer ansieht, ist der Unterschied enorm.
Da bei bleifreien Materialien eine sehr präzise Temperatur erforderlich ist – zu hohe Temperaturen führen zur Zerstörung des Substrats, zu niedrige Temperaturen wiederum zu Problemen bei der Lötung – ist Präzision entscheidend. Wir haben diese Geräte mit Steuerungssystemen ausgestattet, die in Millisekunden reagieren. Dadurch wird eine höhere Präzision erreicht, als es Halogenlampen je möglich sind.
Ein paar Dinge, die man beachten sollte
Es geht hier nicht einfach um „einstecken und loslegen“. Diese Geräte produzieren enorme Mengen an Wärme in einem kleinen Raum. Man muss sicherstellen, dass das Trageelement des Substrats diese schnelle Energieübertragung verkraften kann. Wenn die Transportbahn zu langsam läuft, werden die Ränder der Wafer überhitzt. Es braucht etwas Anpassung, damit Geschwindigkeit und Leistungsspitzen synchron sind – doch sobald das geklappt hat, funktioniert der Prozess einwandfrei.