W procesie litografii temperatura nie jest po prostu kolejnym parametrem – to właśnie ona stanowi istotę całego procesu. Nawet niewielka zmiana temperatury o 2°C podczas procesu pieczenia może wpłynąć na grubość warstwy fotorezystu. Natomiast nawet niewielka odchylka w trakcie intensywnego pieczenia może sprawić, że kontrola wymiarów zostanie naruszona. Płytki elektroniczne cały czas się poruszają, piece pracują bez przerwy, a system termiczny nie toleruje żadnych błędów.
Co jest najważniejsze w tym przypadku? Zastosowaliśmy system ogrzewania zdyferencjowanego, składający się z oddzielnych elementów grzewczych, każdy z nich jest dokładnie sterowany. Celem jest dostarczenie odpowiedniej ilości ciepła w konkretnych miejscach, aby uniknąć problemów z równomiernością temperatury na całej powierzchni płytki. Elementy grzewcze typu halogenowy zapewniają szybką reakcję, a system sterowania typu zamkniętego obwodu utrzymuje jednolitość temperatury na poziomie ±0,1°C przez cały czas procesu pieczenia.
System ten nadaje się do stosowania w pomieszczeniach o czystości klasy 1–100. Aby uniknąć powstawania cząstek, użyto materiałów o niskiej emisji gazów, hermetycznych połączeń kwarcowych/ ceramicznych oraz układu przepływu powietrza, który zapewnia stałą liczbę cząstek nawet podczas długotrwałego pieczenia. Kluczowa jest powtarzalność procesu – każde pieczenie odbywa się według tej samej krzywej termicznej, zarówno w jednej, jak i w kolejnych sesjach.
Dlaczego to działa w rzeczywistych fabrykach? W fabrykach produkujących duże ilości płytek elektronicznych system ogrzewania zdyferencjonowanego umożliwia kontrolę zmienności temperatury. Dzięki temu proces obróbki fotorezystu staje się bardziej stabilny, co zmniejsza ilość odpadów i konieczności ponownej obróbki płytek. Inżynierowie mogą więc lepiej kontrolować wymiary płytek, kąt ich boków oraz grubość warstwy fotorezystu.
Ta precyzja przyczynia się również do zmniejszenia zużycia energii, ponieważ unika się konieczności kompensacyjnego przegrzewania. Komponenty są przystosowane do pracy 24/7 przy regularnych przerwach serwisowych, co oznacza mniej niespodzianek i mniej przerw w produkcji.
Co należy uwzględnić, aby wszystko zadziałało poprawnie? System ogrzewania zdyferencjowanego będzie skuteczny tylko wtedy, gdy mapa temperatur odpowiada układowi płytek oraz sekwencji procesu pieczenia. Należy dokładnie zaplanować liczbę i lokalizację obszarów grzewczych, biorąc pod uwagę specyfikę płytek i procedury obróbki. Ponadto należy sprawdzić układ przepływu powietrza, aby zapewnić odpowiednią czystość w pomieszczeniach.
Modernizacja takiego systemu jest prosta na większości platform produkcyjnych, ale przed podjęciem decyzji o zmianie wyposażenia należy sprawdzić konstrukcję mechaniczną oraz połączenia z innymi urządzeniami.