Warum „gut genug“ bei Waferwerkzeugen nicht funktioniert
Wenn wir Heizelemente oder Sensoren für Waferwerkzeuge versenden, ist das Verfahren des Zufallsauswählns völlig sinnlos – es funktioniert einfach nicht. Stellen Sie sich vor: Ein kleiner Defekt im Isoliermaterial in einem Hochvakuumumfeld kann zu einer Katastrophe führen. Dann haben Sie entweder einen defekten Stromversorger – oder schlimmer noch: eine ganze Charge kontaminierter Wafer. Das ist ein Albtraum, den niemand erleben möchte.
Deshalb prüfen wir jedes einzelne Bauteil. Keine Ausnahmen. Jedes Bauteil muss zunächst eine Spannungstests sowie Tests auf die Isolierfähigkeit durchlaufen, bevor es überhaupt unseren Betrieb verlassen darf.
Die Belastung der Bauteile
Waferwerkzeuge befinden sich in einer Umgebung mit extremen Temperaturschwankungen. Die Materialien dehnen und ziehen sich ständig aus. Im Laufe der Zeit entstehen dadurch Mikrorisse in den keramischen Isoliermaterialien oder die Isolierschichten der Kabel werden beschädigt. Wenn ein Sensor eine verborgene Schwäche hat, bleibt diese unbemerkt, bis der Sensor eine bestimmte Betriebstemperatur erreicht. Dann versagt er.
Um das zu verhindern, belasten wir die Bauteile. Wir setzen eine Spannung ein, die weit über dem Wert liegt, den die Bauteile im Normalbetrieb erleben müssen. Dadurch kommen die verborgenen Defekte an die Oberfläche. Wenn es zu einem Anstieg der Leckströme kommt, ist dieses Bauteil unbrauchbar. Wir suchen nicht nach Bauteilen, die „im Großen und Ganzen funktionieren“. Wir suchen nach jedem möglichen Weg, über den Strom abfließen könnte – was eigentlich nicht passieren sollte.
Die Details der Isolierung
Wir messen die Isolierwiderstandskraft in Megaohm, um herauszufinden, wie gut das Material tatsächlich gegen Stromflüsse schützt. In der Regel sinkt dieser Wert, wenn Feuchtigkeit eindringt oder etwas während der Montage beschmutzt wird.
Wir nutzen eine hohe Gleichspannungsquelle, um die Isolierung über die gesamte Fläche des Bauteils zu belasten. Das ist die einzige Möglichkeit, sicherzustellen, dass die Isolierung gleichmäßig stark ist. So wird verhindert, dass das Heizelement auf das Gehäuse des Werkzeugs übergeht und somit zu einem Schaden führt.
Die Abwägung
Es handelt sich immer um ein Abwägungsproblem. Wenn man eine höhere Spannung haben möchte, um eine bessere Wärmestärke zu erzielen, muss die Isolierung doppelt so stark sein. Man möchte vielleicht dünne Isolierschichten verwenden, um das Werkzeug kompakter zu machen oder eine schnellere thermische Reaktion zu erzielen – doch dadurch bleibt kaum Raum für Fehler. Man muss also die Dicke der Isolierschichten mit der Notwendigkeit abwägen, wie gut die Wärme abgeleitet werden muss. Wenn man ein Werkzeug für extreme Spannungen konzipiert, muss man sicherstellen, dass die Leitungswege sauber sind. Andernfalls entstehen potenzielle Probleme, mit denen man sich herumschlagen muss.