In der Lithografie ist das Weichbrennen sowie das Hartbrennen keine bloßen „Schritte“ im Prozess – es handelt sich dabei um Verpflichtungen, an die man sich halten muss. Eine Abweichung der Temperatur des Photoresists um 2 °C kann bereits dazu führen, dass kritische Abmessungen um Nanometer verändert werden. Ein einziger Staubpartikel während des Erhitzungsprozesses kann dazu führen, dass ein 300-mm-Wafer unbrauchbar wird. Deshalb haben wir ein modulares Infrarot-Heizsystem entwickelt, das dieser Realität gerecht wird.
Was technisch wichtig ist:
Wir nutzen Nahinfrarot-Strahler in einem modularen Arrangement. Dadurch können die Leistungsdichten zonenweise kontrolliert werden – statt dass sie über eine große Heizfläche gleichmäßig verteilt werden. Der Vorteil: Eine Homogenität der Wafertemperatur von ±0,1 °C während des gesamten Prozesses. Dies wird durch Thermoelemente überwacht und mit den Messwerten aus den Emissionssensoren verglichen. Die Reaktionszeit beträgt weniger als eine Sekunde – dadurch entstehen keine thermischen Überschläge, wenn die Prozesseverhältnisse geändert werden. Das Hardware-System ist für Reinräume der Klasse 1 geeignet: verschlossenegehäuse, Materialien mit geringer Ausgasung, keine offenen Leitungen. Dadurch bleibt die Staubentwicklung niedrig, und die Wiederholgenauigkeit wird durch geschlossene Regelkreise sowie eine feste Geometrie der Strahler gewährleistet.
Warum das im Produktionsprozess funktioniert:
Beim Brennen des Photoresists steht die Temperaturregulierung im Vordergrund – schließlich sind präzise Temperaturen notwendig, um die gewünschten Abmessungen zu erreichen. Gleichzeitig ist Sauberkeit entscheidend, damit die Anzahl der Defekte minimiert bleibt. Unser System bietet beides. Schnelle Anpassungsmöglichkeiten verkürzen die Umrüstzeiten und sorgen dafür, dass der Produktionsprozess stabil bleibt. Der Energieverbrauch sinkt, da das Nahinfrarotlicht den Wafer direkt erhitzt – nicht die umliegenden Komponenten. Die Zuverlässigkeit des Systems ist für einen 24/7-Betrieb ausgelegt. Durch das modulare Design können Komponenten ohne Probleme ausgetauscht werden – somit wird kein unplanter Stillstand zum Problem.
Die praktischen Aspekte:
Das System kann über standardisierte mechanische und elektrische Schnittstellen mit bestehenden Anlagen verbunden werden. Dennoch müssen die Ausrichtung sowie die Emissionseinstellungen für jede Art von Photoresist sowie jeden Wafergröße individuell angepasst werden. Es wird erwartet, dass die Einstellungen nach kurzer Zeit optimal sind – anschließend bleibt der Prozess konstant, ohne Abweichungen oder Überraschungen.