Hören Sie auf, die Temperatur der Wafer allein zu schätzen!
Wenn Sie eine intelligente Fertigungsanlage bauen wollen, müssen Sie auf die alten Kontaktthermoelemente verzichten – sie sind einfach nicht mehr ausreichend. Für die Messung der Temperatur der Wafer verwenden wir heute hochgeschwindige Infrarot-Sensoren. Dadurch können wir Echtzeit-Daten über die Temperatur erhalten, ohne den Substrat berühren zu müssen.
Wenn Sie möchten, dass Ihr digitales Pendant genau dem entspricht, was in der Realität passiert, brauchen Sie eine kontinuierliche Übertragung von Hochfrequenzdaten. Die kontaktlose Messung ist der einzige Weg, das zu erreichen.
Die Details zur Infrarot-Messung
Es geht dabei im Grunde um Plancksches Gesetz – also um die Umwandlung von Infrarotstrahlung in Temperaturwerte. Doch hier gibt es ein Problem: Man muss die Emissivitätswerte für Silizium oder GaAs richtig einstellen. Wenn diese Werte falsch sind, sind die gewonnenen Daten nutzlos.
Um saubere Messergebnisse zu erhalten, verwenden wir Niederfrequenz-Pyrometrie. Dadurch wird der „Rausch“ der Heizelemente ausgefiltert, sodass der Sensor sich auf die Wafer konzentrieren kann – und nicht auf die Wände des Ofens.
Die Daten müssen wirklich nützlich sein
Es handelt sich dabei nicht um einfache Geräte, die nur auf einem Regal stehen. Wir konzipieren diese Sensoren so, dass sie Rohdaten direkt in Ihr PLC- oder SCADA-System übertragen können.
Das ist ja das Tolle daran: Es entsteht eine geschlossene Regelungskreisstruktur. Wenn sich an einer Stelle eine hohe Temperatur entwickelt, kann man die Leistung in Millisekunden anpassen. Das ist wirklich schnell.
Aber Achtung: So viele Daten können ein schwaches Netzwerk belasten. Stellen Sie sicher, dass Sie über einen High-Bandwidth-Fieldbus verfügen – sonst werden Sie mit Verzögerungen zu kämpfen haben.
Die Trade-offs (denn nichts ist perfekt)
Die Vorteile sind enorm: Keine Kontamination der Sensoren mehr, keine zufälligen Beschädigungen der Wafer. Ihre Produktivität wird davon profitieren.
Aber es gibt auch einige Dinge, auf die man achten muss. Infrarotmessungen erfordern eine klare Sichtlinie. Wenn das Werkzeug eine ungewöhnliche Form hat oder interne Abschirmungen besitzt, entstehen Blindstellen. Man muss also bei der Planung sorgfältig darauf achten, wo die Sensoren platziert werden.
Außerdem spielt das Glas eine wichtige Rolle. Wenn die Sichtscheibe durch Prozessabfälle trüb wird, beginnen die Messwerte abzuweichen. Man muss daher einen Reinigungszyklus einbauen oder ein Gas nutzen, um die Optik klar zu halten.