Op de lithografie-afdeling zijn ‘zachte’ en ‘harde’ bereidingsschakels geen gewone stappen in het proces; ze zijn eerder verplichtingen die moet worden nageleefd. Een verschil van 2°C in de temperatuur van de fotoresist kan ervoor zorgen dat cruciale afmetingen veranderen met nanometers. Eén enkele deeltje dat vrijkomt tijdens het opwarmen kan al voldoende zijn om een 300 mm grote chip beschadigd te maken. We hebben daarom een modulair infraroodverwarmingssysteem ontworpen om aan deze eisen te voldoen.
Wat technisch belangrijk is We gebruiken near-infrarode straalers in een modulairstructuur. Hierdoor kan de vermogensdichtheid per gebied worden geregeld, in plaats van dat deze gemiddeld wordt over de hele oppervlakte van het oppervlak waarop de chip wordt verwarmd. Het resultaat is een consistentie van ±0,1°C over het hele procesbereik. Dit wordt gemeten met thermokoppels en gecontroleerd met behulp van sensoren die rekening houden met de emissiviteit van het materiaal. De reactietijd is minder dan een seconde, zodat er geen thermische schommelingen optreden wanneer de instellingen worden veranderd. Het apparaat is geschikt voor gebruik in een schone omgeving van klasse 1: afgesloten behuizingen, materialen met lage uitstoot van gassen, en geen blootliggende draden. De productie van deeltjes blijft laag, en de herhaalbaarheid wordt gegarandeerd door gebalanceerde controle en een vaste geometrie van de straalers.
Waarom dit werkt in de praktijk Bij het bewerken van fotoresist is nauwkeurig temperaturenbeheer essentieel om de gewenste afmetingen te bereiken. Ook is het belangrijk om de omgeving schoon te houden, zodat er zo min mogelijk defecten ontstaan. Ons systeem biedt beide mogelijkheden. Snelle aanpassingen zorgen voor een stabiel proces. De energieverbruik neemt af, omdat de NIR-stralen rechtstreeks de chip verwarmen, zonder dat de omringende onderdelen worden beïnvloed. Het apparaat is ontworpen voor 24/7 gebruik, en het modulaire ontwerp maakt het mogelijk om componenten te vervangen zonder dat er onverwachte stilstanden optreden.
De praktische details Het systeem kan worden geïntegreerd in bestaande systemen via standaardmechanische en elektrische interfaces. Toch moet je nog wel de alignering en emissiviteitsinstellingen voor elke chip en elke afmeting instellen. Er zal een korte inrichtingsperiode nodig zijn om de juiste instellingen vast te stellen. Eenmaal dat gedaan is, blijft het proces stabiel – geen schommelingen, geen verrassingen.