Kabuklu yapıda olan SiC wafları, standart ısıtıcılarla iyi çalışmaz. Yumuşak pişirme, sert pişirme ve sonrasındaki işlemler için hızlı ve eşit bir ısı uygulaması gereklidir; aynı zamanda wafernin termal sınırlarını aşmaması da önemlidir. Sıcaklık düzgünlüğü bozulduğunda, kenarlarda sorunlar ortaya çıkar ve verimlilik düşer; bu durum ancak ölçüm yapıldığında anlaşılır.
Teknik açıdan önemli olanlar
SiC waflarının işlenmesi için kısa dalga boylu kızılötesi ışık kullanan bir ısıtıcı kullanılır. Bu sayede ısı doğrudan direnç tabakası ve wafer yüzeyine aktarılır; böylece taşıyıcılar veya oda duvarları ısınmaz. Tepki süresi saniyenin altındadır ve waferin aktif alanındaki sıcaklık düzgünlüğü ±0,1°C civarında kalır. Pratikte bu durum, kritik boyutların kontrolünü sağlar ve litografi işlemlerinden sonra tekrarlanabilir sonuçlar elde edilmesini sağlar.
Bu ısıtıcı, Class 1–100 temiz odalarında rahatça kullanılabilir. Tasarımı itibariyle hiçbir parçacık üretmez ve kapalı optik yol sayesinde kirlenme engellenir. 5.000 saatten fazla süre boyunca çıkış gücü %5’ten az bir düşüşle sabit kalır; bu sayede 7/24 kesintisiz çalışma mümkün olur.
Neden SiC için bu yöntem işe yarar?
SiC işlemleri oldukça hassastır: Yüksek termal iletkenlik, ince filmler ve hatalara izin vermeyen sınır değerler vardır. Kızılötesi ısıtma, enerjinin doğrudan aktarılması sayesinde pişirme ve kurutma sürecini kısaltır. Böylece kaplama ve ışınlandırma işlemleri arasındaki bekleme süresi azalır ve büyük ısıtıcıların getirdiği enerji tüketimi de önlenmiş olur.
Yumuşak pişirme işlemlerinde, ısıtıcı solventleri hızla uzaklaştırırken yüzey sıcaklığını kontrol altında tutar; böylece waferin yüzeyinde herhangi bir hasar oluşmaz. Sert pişirme ve kurutma işlemlerinde ise direnç tabakaları aşırı ısınmadan birbirine bağlanır. Bunun sonucunda daha hızlı işlem süreleri, daha düşük hata oranları ve daha az atık elde edilir.
Önceden bilmeniz gerekenler
Montaj işlemi, waferin geometrisine uygun optik ayarların yapılmasını içerir. Bu ısıtıcı, 150 mm ve 200 mm boyutundaki SiC waflar için optimize edilmiştir; eğer 300 mm boyutunda waflar kullanıyorsanız, optik sistem ve kontrol mekanizmalarının daha büyük alanlara uyumlu hale getirilmesi gerekir.
Belirli direnç tabakaları için güç yoğunluğu ve işlem süresinin ayarlanması gerekmektedir. Bir kez ayarlandığında işlem tekrarlanabilir hale gelir; ancak başlangıçtaki ayarlar da önemli bir işlemdir.