Auf der Fertigungsfläche reicht bereits eine Temperaturschwankung von 0,5 °C während des Weich- oder Hartbrennvorgangs aus, um die CD-Kerne aus der richtigen Position zu bringen, die Ausrichtung der Schichten zu stören und zahlreiche Wafer unbrauchbar zu machen. Thermokopple an den Halbleiterheizern sind keine zusätzlichen Komponenten – sie dienen als Rückkopplungsmechanismus, der dafür sorgt, dass die Temperatur innerhalb des gewünschten Bereichs bleibt – Schicht für Schicht, Stunde für Stunde.
Was technisch wichtig ist:
Wir entwickeln diese Thermokopple so, dass sie den Bedingungen beim Heizen von Halbleitern entsprechen: schnelle Reaktionszeit, stabiler Ausgangswert sowie die Fähigkeit, zyklische thermische Belastungen ohne Funktionsverlust zu überstehen. Die Geometrie der Übergangsstellen sowie das Material der Isolierschicht werden so gewählt, dass Partikelbildung und Ausgasung minimiert werden. Dadurch bleiben die Partikelkonzentrationen im Reinraum auf einem angemessenen Niveau. Die Kalibrierung und Steuerung der Temperatur erfolgen so, dass eine Genauigkeit von ±0,1 °C erreicht wird. Dadurch wird eine bessere Temperaturhomogenität in der Heizzone gewährleistet. Das Ergebnis sind wiederholbare Brennprofile für Fotoresistmaterialien, konsistente Austarierprozesse sowie zuverlässige thermische Prozesse.
Warum das in der Praxis funktioniert:
In der Lithografie und beim Bearbeiten von Fotoresistmaterialien ist die Temperaturgenauigkeit entscheidend für die Prozesskontrolle. Ein stabiler Thermokoppelsignal ermöglicht es dem Controller, den gewünschten Wert mit minimalem Ausreißer einzuhalten. Dadurch werden die Eigenschaften des Halbleiters sowie die Qualität der Produkte geschützt. Bei 24/7-Betrieb ist die Konstruktion so ausgelegt, dass es zu keinen unplanmäßigen Stillständen kommt. Die Lebensdauer dieser Komponenten beträgt Tausende von Stunden unter kontinuierlicher Nutzung. Materialien und Konstruktionen, die für Reinräume geeignet sind, sorgen dafür, dass diese Komponenten auch in Umgebungen der Klassen 1–100 ohne Kontaminationen eingesetzt werden können. Das Ergebnis sind weniger unbrauchbare Produkte, weniger Nacharbeiten sowie Planbarkeit der Wartungsintervalle.
Was man berücksichtigen muss:
Die Montagegeometrie ist wichtig. Die Position des Thermokopplers in Bezug auf die Heizoberfläche und die Waferoberfläche beeinflusst die Dynamik des Schaltkreises sowie die Temperaturhomogenität. Deshalb liefern wir Anleitung zur Montage, die auf Ihre Kammer- und Werkzeuginstallation abgestimmt ist. Die Thermokoppler müssen außerdem regelmäßig gegen Referenzstandards überprüft werden, damit die Genauigkeit erhalten bleibt. Nach einer großen Wartung des Werkzeugs oder beim Wechsel der Heizelemente ist eine kleine Anpassung des Setpunkts notwendig. Das ist normal – und lässt sich mit unserer Kalibrierungsmethode einfach handhaben.