Nella fase di cottura dei fotoresteri, il riscaldamento non è semplicemente un passaggio preliminare: esso permette di fissare il profilo dei solventi utilizzati, di determinare le caratteristiche del disco ottico e di stabilire il livello di ruvidità delle superfici, valori che rimarranno costanti per tutto il resto della giornata lavorativa. Se la temperatura della piattaforma di riscaldamento varia di ±2°C, la finestra di tolleranza diminuisce rapidamente; di conseguenza aumentano i prodotti difettosi. Per ridurre questa variabilità, abbiamo progettato un riscaldatore a onde medie infrarosse per il trattamento dei wafer.
Cosa è importante dal punto di vista tecnico
Il riscaldamento a onde medie infrarosse agisce su tutto il volume del fotorestero, non solo sulla sua superficie. Questo permette un riscaldamento più rapido, con minori ritardi nel raggiungimento della temperatura desiderata. Riusciamo a mantenere una uniformità della temperatura entro ±0,1°C sull’intera area di lavoro, mentre la ripetibilità è di ±0,05°C tra un ciclo e l’altro. Gli emittenti termici sono posti all’interno di un involucro di quarzo sigillato: non ci sono quindi componenti esposti all’aria che potrebbero rilasciare gas o particelle. Il corpo del riscaldatore è compatibile con ambienti puliti di classe 1–100; inoltre, tutte le superfici sono trattate in modo da mantenere basso il numero di particelle presenti, anche durante le operazioni continue 24/7. Il controllo della temperatura avviene direttamente sul wafer, senza dover intervenire sul blocco di riscaldamento stesso.
Perché funziona nella pratica
Durante la cottura dei fotoresteri, è necessario che i solventi vengano eliminati rapidamente e uniformemente, e che la temperatura rimanga stabile mentre il wafer viene manipolato. Il nostro sistema a onde medie infrarosse raggiunge rapidamente la temperatura desiderata e la mantiene costante, così ogni wafer riceve lo stesso trattamento termico. Il risultato è un migliore controllo delle caratteristiche del disco ottico, meno prodotti difettosi e una maggiore produttività, senza bisogno di correggere continuamente le variazioni di temperatura. Inoltre, si risparmia energia, poiché gli emittenti concentrano il calore esattamente dove è necessario, e la bassa massa termica riduce le perdite energetiche.
Alcune note pratiche
Il sistema a onde medie infrarosse è adatto per film organici su silicio, ma è sensibile alle differenze di emissività nei materiali metallici o nei stratificati dielettrici spessi. È necessario effettuare dei test preliminari per definire le condizioni ottimali di riscaldamento. L’installazione richiede una fonte di alimentazione affidabile e un’interfaccia meccanica solida con il supporto del wafer: anche piccole deviazioni di pochi millimetri possono influenzare negativamente l’uniformità della temperatura. Una volta configurato correttamente, il sistema funziona con minime manutenzioni. Quando è necessario sostituire i componenti, basta programmare la sostituzione in un momento appropriato; non c’è bisogno di intervenire nel cuore della notte.