In der Halbleiterproduktion hinterlässt das Schneiden der Wafer eine UV-sensible Schicht, die gründlich entfernt werden muss – ohne Wärme, ohne Rückstände und ohne Schäden an den Chips. Wenn man die falsche Lampe verwendet, bleibt ein Klebstoff zurück, der sich nicht entfernen lässt. Das bedeutet erneutes Arbeiten und somit einen Rückgang der Produktivität.
Wir haben speziell für dieses Problem unterwassergeführte UV-Killlampen entwickelt: mit der richtigen Spektralstrahlung, die gezielt eingesetzt werden kann, sodass das Trennen der Schichten schnell und kontrolliert erfolgt.
Was technisch wirklich wichtig ist: Es geht um die Abstimmung der Wellenlänge. Die Lampe wird so eingestellt, dass sie auf die Absorptionsbande des Photoinitiators der Schicht abgestimmt ist – meist um 365 nm. Dabei muss die Spektralbreite eng gehalten werden, und die Ausgangsleistung muss konstant bleiben. Die maximale Strahlungsintensität wird direkt auf der Arbeitsfläche festgelegt. Die Aushärtungskraft wird als wiederholbare Dosis in mJ/cm² bereitgestellt.
Der Quarzkörper sowie die Geometrie des Reflektors wurden so gewählt, dass möglichst viel UV-Strahlung dort ankommt, wo sie benötigt wird. Ein ozonfreies Design sorgt dafür, dass die Sauberkeitsanforderungen in der Reinraumumgebung erfüllt werden. Wenn wir von der Leistung sprechen, meinen wir damit die tatsächlichen Spektraldaten – nicht nur Marketingversprechen.
Warum dieser Ansatz beim Trennen nach dem Schneiden funktioniert: Beim Trennen nach dem Schneiden sind Geschwindigkeit und Kontrolle gleichbedeutend. Unsere unterwassergeführten Geräte tauchen die Schicht in ein gleichmäßiges Strahlungsfeld ein, sodass die gesamte Verbindungsstelle zur gleichen Zeit die gleiche Strahlungsdosis erhält.
Diese Gleichmäßigkeit verhindert das Anheben der Ränder sowie eine unvollständige Trennung der Schichten. Dadurch bleiben die Bearbeitungszeiten konstant und die Trennkraft gleichmäßig. Der Vorteil ist weniger Mikrorisse auf den empfindlichen Chips, weniger Nacharbeiten und eine planbare Produktionsgeschwindigkeit. Der Energieverbrauch sinkt, da die Lampe genau die erforderliche Energiedichte liefern kann, ohne Energie im gesamten Spektrum zu verschwenden.
Detaillien, die man nicht ignorieren darf: Bei der Unterwasserbetrieb muss man auf die Kompatibilität mit dem Kühlmittel sowie auf die Dichtheit achten. Man muss sicherstellen, dass das Material des Lampenkörpers mit der Chemie des Kühlmittels kompatibel ist. Zudem müssen die Durchflussraten so eingestellt werden, dass der Quarzkörper bei der vorgesehenen Temperatur arbeiten kann.
Die Stabilität der Leistung hängt von einer stabilen Stromversorgung sowie vom Alter der Lampe ab. Deshalb sollten die Lampen entsprechend der gemessenen Strahlungsintensität ausgetauscht werden – nicht nur nach der Anzahl der Stunden. Man muss außerdem sicherstellen, dass die Lampe in Bezug auf ihre Abmessungen in das jeweilige Gestell passt. Zudem muss der Reflektor so ausgerichtet werden, dass es zu keinem Schattenwerfen kommt.