Hören Sie auf, die Temperatur der Wafers zu erraten
Falls Sie versuchen, eine „intelligente Fertigungsanlage“ zu entwickeln, haben Sie sicherlich erkannt, dass es eine Katastrophe ist, erst auf Probleme reagieren zu müssen, nachdem sie bereits aufgetreten sind. Man muss wissen, was gerade passiert.
Doch hier liegt das Problem bei den Werkzeugen zur Messung der Wafertemperaturen: Man kann einfach keinen Thermoelement direkt auf das Substrat kleben – dadurch würde die ganze Charge kontaminiert oder die Wafer würden physisch beschädigt. Das ist also keine Lösung.
Deshalb nutzen wir hocheffiziente Infrarotsensoren. Anstatt die Wafer direkt zu berühren, „beobachten“ diese Sensoren einfach die thermische Strahlung und wandeln sie in digitale Daten um. So erhält man bereits nach wenigen Millisekunden eine vollständige Temperaturkarte der Waferoberfläche. Das ist wirklich schnell.
Mehr als nur eine Zahl
Viele Menschen glauben, dass „Digitalisierung“ einfach bedeutet, einen Bildschirm an einer Maschine anzubringen. Das stimmt nicht. Es geht vielmehr um die Details.
Ein Infrarotsensor liefert nicht nur einen Durchschnittswert der Temperatur, sondern auch eine räumliche Darstellung. Wenn man diese Daten in ein PLC- oder SCADA-System integriert, hat man eine Echtzeit-Ansicht der Temperaturverhältnisse innerhalb der Fertigungsanlage.
Hier wird es interessant: Man kann ein Schließkreissystem einrichten. Wenn an einem Rand der Wafer eine kältere Stelle entsteht, erkennt das System dies sofort und passt die Heizelemente entsprechend an. Keine manuelle Einstellung mehr, keine Vermutungen.
Die Herausforderungen der Optik
Es ist aber nicht alles perfekt. Für eine präzise Messung mit Infrarottechnologie braucht man eine klare Sicht. Wenn sich Prozesschemikalien auf der Linse ablagern, werden die Messwerte ungenau. Um das zu vermeiden, muss man entweder einen Reinigungszyklus für die Linse einplanen oder einen Schutzgasvorhang verwenden, damit die Linse sauber bleibt. Wenn man das ignoriert, werden die Daten ungenau – und man muss wieder raten.
Passende Lösungen
Wir wissen, dass die Platzverhältnisse in den Fertigungsanlagen sehr begrenzt sind. Deshalb haben wir diese Systeme so konzipiert, dass sie problemlos eingebaut werden können. Indem wir die analogen Temperatursignale in digitale Pakete umwandeln, eliminieren wir die Störungen, die in Hochspannungsumgebungen typisch sind. Im Grunde handelt es sich dabei um eine Alternative zu den alten, unpraktischen analogen Sensoren.
Außerdem lassen sich diese Daten gut mit KI-gestützten Analysemethoden kombinieren. Anstatt sich darüber zu wundern, warum die Wafers verbogen werden, kann man nun genau sehen, welcher Temperaturgradient dazu führt. Dadurch wird der gesamte Prozess viel weniger stressig.