Op de productielijn is thermische drift tijdens het verwerken van solid-state-batterijen geen simpel probleem dat alleen wordt weergegeven op een grafiek. Het leidt tot verspilling van wafers, het verbruikt extra energie en maakt het plannen van het proces een nachtmerrie. De tijden waarin de fotoresist wordt verwerkt, zijn zeer precies bepaald; bovendien vereisen de interfaces tussen de verschillende lagen en het elektrolyt een zeer constante temperatuur. Als de verwarmingsunit de temperatuur niet over het hele oppervlak van het substraat kan behouden, wordt de productiekwaliteit risicovol.
Wat technisch belangrijk is
We hebben deze verwarmingsunit ontworpen met behulp van kortegolflengte-infraroodbronnen in een kwartsversterkt thermisch module. Hierdoor wordt er een constante temperatuur van ±0,1°C bereikt over het actieve gebied van de wafer. Tijdens het verwerkingproces blijft de temperatuur stabiel binnen ±0,2°C. De temperatuur kan snel worden geregeld: 1°C per seconde, met minimale afwijkingen. Hierdoor past het verwerkingsschema zich aan de vereisten aan, in plaats van dat de temperatuur wordt bepaald door hotspotten.
De unit past in cleanrooms van klasse 1–100 en werkt zonder problemen. Er wordt geen enkele deeltje gegenereerd, met een hoeveelheid van maximaal 1 deeltje per kubieke voet bij een grootte van 0,1 µm. De unit kan 24 uur per dag draaien, dankzij dubbele regulatie en een levensduur van meer dan 50.000 uur. Wanneer er toch onderhoud nodig is, maken de modulaire lampen en hot-swappable drivers ongeplande stilstand onnodig.
Waarom dit werkt
In lithografielijnen kan dezelfde unit zowel het zachte als het harde verwerken van fotoresist uitvoeren, met dezelfde nauwkeurigheid. Hierdoor is er geen behoefte aan een aparte unit. De omstelling tussen verschillende processen gaat sneller, en er is geen risico meer op onjuiste verwerking. Voor solid-state-batterijen zorgt de unit ervoor dat de interfaces tussen de lagen goed hechten, zonder dat er hete punten of koude gebieden ontstaan. Dit houdt de serie-resistantie stabiel en vermindert het risico op delaminatie.
Het energieverbruik neemt af, omdat het infrarode licht rechtstreeks op het doelwit wordt gericht, en niet op de wanden van de kamers. Hierdoor wordt minder materiaal verspild en hoeft er minder gekalibreerd te worden. Hierdoor blijft de productiekwaliteit constant, zelfs na meerdere schichten.
Wat je moet weten
De unit kan worden geïntegreerd in standaardsystemen via RS-485 en SECS/GEM. De afmetingen van de unit passen bij de standaardplatforms. Na ongeveer 3–5 minuten is de unit in thermische stabiliteit. Plan deze opwarmtijd goed in wanneer je de productielijn instelt.
De EMC-eigenschappen van de unit zijn uitstekend. Houd de hoogstroomkabels goed geïsoleerd, zodat er geen ruis naar andere apparaten kan gaan.