Op de lithografieafdeling is het proces van het verhitten van de fotoresist geen simpel warmterechtstreekproces. Het zorgt er namelijk voor dat het solventprofiel wordt vastgelegd, dat de vorm van de CD wordt bepaald en dat de ruwheid van de randen van de CD wordt bepaald – dit blijft dan behouden voor de rest van de dag. Als de temperatuur op de heetplaat met ±2°C schiet, wordt het bereik van de gewenste temperatuur drastisch kleiner. Hierdoor stapelen zich afwijkingen op. We hebben een middengolf-infraroodverwarmer ontworpen om deze variabiliteit te verminderen.
Wat technisch gezien belangrijk is: Middengolf-infraroodstraling verwarmt de fotoresistlagen op volumetrische manier, niet alleen het oppervlak. Hierdoor is er een snellere temperatuurstijging met minder vertraging. We kunnen de uniformiteit op het niveau van de wafer houden op ±0,1°C over het actieve gebied, en de herhaalbaarheid op ±0,05°C per batch. De emitterarray zit achter een gesloten kwartsomhulsel – er zijn geen open spoelen die gassen kunnen uitstoten of deeltjes kunnen vrijmaken. Het apparaat is geschikt voor gebruik in een schone omgeving van klasse 1–100. Alle oppervlakken zijn gepasiveerd, zodat het aantal deeltjes constant blijft, zelfs bij 24/7 bedrijf. De temperatuurregeling vindt plaats rechtstreeks op het niveau van de wafer, niet op het apparaat zelf.
Waarom het in de praktijk werkt: Bij het verhitten van de fotoresist moet het solvent snel en gelijkmatig worden weggenomen. Daarna moet de temperatuur stabiel blijven, zelfs wanneer de wafer zich beweegt. Ons middengolf-systeem bereikt de gewenste temperatuur binnen seconden en houdt deze vast. Hierdoor krijgt elke wafer dezelfde thermische behandeling. Dit leidt tot betere controle over de kwaliteit van de CD’s, minder herwerkingswerkzaamheden en een hogere productiecapaciteit, zonder dat er rekening hoeft te worden gehouden met temperatuurverschillen. Er wordt ook energie bespaard, omdat de emitters de warmte precies daar richten waar het nodig is. De lage thermische massa zorgt bovendien voor minder energieverlies.
Enkele praktische opmerkingen: Middengolfstraling is ideaal voor organische lagen op silicium. Echter, het systeem is gevoelig voor verschillen in emissiviteit op metalen of dikke diëlektrische lagen. Het is dus nodig om eerst een kort testproces uit te voeren om de parameters in te stellen en de effectiviteit van het systeem te controleren. Voor de installatie is een zuivere stroombron nodig, evenals een stevige mechanische verbinding met de waferchuck. Een fout van sub-millimeter kan de uniformiteit van de warmteverdeling beïnvloeden. Eenmaal goed geïnstalleerd, vereist het systeem minimale onderhoud. Wanneer vervanging nodig is, kan dit op een later tijdstip worden gepland. U hoeft er niet midden in de nacht nog voor te worden gewekt.