در فرآیند لیتوگرافی، دما صرفاً یک پارامتر دیگر نیست؛ بلکه خودش همان فرآیند است. تغییر ۲ درجه سانتیگراد در دما، باعث تغییر ضخامت فوتورزیست میشود؛ همچنین، حتی کوچکترین تغییر در دمای حرارتی، کنترل ابعاد محصول را از حد مطلوب خارج میکند. ویفرها مدام در حال حرکت هستند، فرها نیز هرگز متوقف نمیشوند؛ بنابراین، صبری برای تغییرات دمایی وجود ندارد.
چه چیزهایی اهمیت دارند؟
ما سیستم گرمایش منطقهای را در اطراف بخشهای مختلف حرارتی طراحی کردهایم؛ هر بخش به طور جداگانه کنترل میشود. هدف این است که نقاط داغ را شناسایی کرده و مشکلات مربوط به ناهمواریهای سطحی ویفر را برطرف کنیم، بدون اینکه بخشهای اصلی ویفر تحت تأثیر قرار بگیرند. عناصر هالوژنی با طول موج کوتاه، پاسخ سریعی ارائه میدهند؛ همچنین، سیستم کنترل حلقه بسته، باعث میشود یکنواختی سطح ویفر در تمام مراحل حرارتی، در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد باقی بماند.
این سیستم در اتاقهای پاکسازی کلاس ۱ تا ۱۰۰ کار میکند؛ همچنین، برای جلوگیری از ورود ذرات، از موادی با انتشار گاز کم، رابطهای بسته کوارتز/سرامیک، و سیستمهای جریان هوای منظم استفاده شده است؛ این امر باعث میشود تعداد ذرات در طول فرآیندهای حرارتی ثابت بماند. تکرارپذیری، مهمترین ویژگی این سیستم است؛ یعنی هر بار که فرآیند حرارتی انجام میشود، نتایج یکسانی خواهد بود.
چرا این روش در کارخانههای تولید ویفر مؤثر است؟
در کارخانههای تولید ویفر با حجم تولید بالا، سیستم گرمایش منطقهای، تغییرات حرارتی را به چیزی قابل کنترل تبدیل میکند. فرآیند پردازش فوتورزیست به قدری پایدار میشود که میزان مواد بیکاربرد و کارهای تکراری کاهش مییابد؛ همچنین، مهندسان میتوانند کنترل بهتری بر ابعاد ویفر، زوایای سطحی، و ضخامت لایههای باقیمانده داشته باشند.
همین دقت، باعث کاهش مصرف انرژی نیز میشود؛ زیرا از گرمایش اضافی جلوگیری میشود. اجزای این سیستم برای کار ۲۴ ساعته و روزانه طراحی شدهاند؛ همچنین، فواصل تعمیراتی نیز قابل پیشبینی هستند؛ این امر باعث کاهش مشکلات و توقفهای غیرمنتظره میشود.
چه چیزهایی برای موفقیت این سیستم ضروری است؟
سیستم گرمایش منطقهای زمانی مؤثر خواهد بود که نقشه حرارتی با چیدمان ویفر و توالی فرآیندهای حرارتی هماهنگ باشد. باید تعداد و محل قرارگیری مناطق گرمایشی را بر اساس مواصفات خاص ویفر و دستورالعملهای فرآیندی تعیین کرد؛ همچنین، باید جریان هوا و مسیرهای تخلیه هوا را نیز بررسی کرد تا استانداردهای اتاقهای پاکسازی حفظ شود.
نصب این سیستم در اکثر پلتفرمها آسان است؛ اما قبل از انجام تغییرات، باید مشخصات مکانیکی و رابطهای لازم را بررسی کرد.