На производственной линии при обработке стеков твердотельных батарей тепловые колебания не являются просто незначительными отклонениями на графике. Они приводят к потере ваферов, снижают эффективность использования ресурсов и усложняют планирование процесса производства. Время необходимое для разогрева фоторезиста очень короткое, а на границах между слоями и электролитом требуется высокая стабильность температуры. Если нагреватель не может поддерживать однородную температуру по всей поверхности подложки, это приводит к снижению качества изделий.
Что имеет техническое значение
Мы разработали этот нагреватель для обработки твердотельных батарей, используя источники коротковолнового инфракрасного излучения в тепловом модуле на основе кварца. Благодаря этому достигается однородность температуры на уровне ±0,1°C по всей активной поверхности вафера, а стабильность температуры составляет ±0,2°C во время процесса нагрева. Скорость изменения температуры составляет 1°C/с, что позволяет точно следовать заданным параметрам нагрева.
Этот нагреватель можно использовать в чистых комнатах класса 1–100. При работе в состоянии равновесия количество частиц в воздухе не превышает 1 частицы на кубический фут при размере частиц 0,1 мкм. Можно работать 24 часа подряд благодаря двойной системе управления; средняя продолжительность работы составляет более 50 000 часов. Если возникает необходимость в техническом обслуживании, модульные лампы и заменяемые элементы позволяют свести к минимуму перерывы в работе.
Почему это работает
На линиях литографии этот же нагреватель используется как для мягкого, так и для жесткого нагрева фоторезиста с одинаковой степенью точности. Это позволяет избежать необходимости в использовании дополнительных устройств. Смена функций происходит быстрее, а необходимость в корректировке параметров нагрева исчезает. Для стеков твердотельных батарей этот нагреватель позволяет правильно обрабатывать границы между слоями и соединять тонкие пленки без возникновения «горячих» или «холодных» зон. Это способствует стабильности серийного сопротивления и снижает риск отслоения слоев.
Потребление энергии снижается, поскольку инфракрасное излучение воздействует напрямую на целевую поверхность, а не на стены камеры. Меньше бракованных изделий и меньше необходимости в корректировках позволяют сохранять стабильность производства.
Что нужно знать
Нагреватель может быть интегрирован в стандартные системы управления с использованием протоколов RS-485 и SECS/GEM. Его размеры соответствуют стандартным размерам других устройств. Для достижения тепловой стабильности требуется около 3–5 минут. Необходимо учитывать это время при планировании процесса производства.
Уровень электромагнитных помех минимален, поэтому необходимо правильно прокладывать кабели с высоким током и использовать экранирование. Это поможет избежать попадания шумов в соседние устройства.