Auf der Produktionsfläche reicht bereits eine Abweichung von einem halben Grad während des Trocknungsprozesses aus, um ganze Chargen zu ruinieren. Für den weichen sowie harten Trocknungsprozess wird Kurzwellen-Infrarotlicht verwendet – schließlich reagiert dieses Licht schnell. Doch das gilt nur, wenn die Leistung der Lampe konstant bleibt und die Umgebung sauber ist.
Deshalb ist die Quarzwand nicht einfach nur ein Überzug – sie ist Teil des thermischen Systems: Sie formt die Ausstrahlung, schützt die Komponenten und verhindert, dass Partikel auf der Waferoberfläche landen.
Technisch gesehen beginnt alles mit dem Material und der Wellenlänge. Hochreiner geschmolzener Quarz sorgt für eine hohe Transmissionsrate im Near-Infrared-Bereich, den Halogen- und Kohlenstoffbasierte Infrarotquellen nutzen. Dadurch wird eine schnelle Erwärmung ohne Hotspots erzielt. Die Geometrie der Quarzwand ist so gestaltet, dass eine gleichmäßige Beleuchtung der Waferoberfläche gewährleistet wird – somit können Temperaturen von ±0,1°C erreicht werden.
Die Quarzwand ist dafür konzipiert, in Reinraumklassen 1–100 eingesetzt zu werden. Ihre Oberflächen sind widerstandsfähig gegen Abblättern, und ihre Konstruktion minimiert das Austreten von Gasen. In der Praxis bedeutet das wiederholbare Trocknungsprozesse, konstante Kontrolle der kritischen Abmessungen sowie weniger Nacharbeiten bei der Lithografie.
Der Vorteil dieser Lösung liegt in der höheren Betriebszeit und beim geringeren Energieverbrauch. Die Quarzwand isoliert den Lampenkörper von den Prozesschemikalien, wodurch Kontaminationen vermieden werden und die Lebensdauer der Komponenten verlängert wird. Es müssen also weniger Lampen ausgetauscht werden – auch die Notfallbestände sind geringer. Zudem bleiben die thermischen Bedingungen über die gesamte Zeit konstant.
Der Energieverbrauch sinkt, da das System schnell hochfährt und den eingestellten Wert beibehält, ohne Ausreißer. Zudem bleiben die Temperaturbedingungen während des weichen sowie harten Trocknungsprozesses innerhalb der definierten Grenzen.
Ein paar Dinge müssen berücksichtigt werden: Die Abmessungen der Quarzwand sowie die Endabdeckungen müssen zur Lampenbasis und zum Halterungssystem passen. Quarz ist zwar robust, aber bruchanfällig – daher muss er mit sauberen Werkzeugen behandelt werden. Zudem muss der Montagekräftewert innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegen, damit keine Spannungsschäden entstehen.
Außerdem muss die Kompatibilität mit der Ausrüstung, den Anschlussarten sowie dem Luftstromprofil überprüft werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kühlung an den richtigen Stellen erfolgt und es keine Hotspots gibt.