Nel processo di litografia, una variazione di temperatura di 0,3°C durante il riscaldamento dei wafer o durante la cottura del fotoresist può causare variazioni nelle dimensioni critiche dei componenti, in termini di nanometri. Queste variazioni influiscono negativamente sull’efficienza produttiva. Abbiamo progettato dei termosifoni a infrarossi per eliminare questa variabilità. In questo modo si ottiene un controllo termico preciso nei punti in cui il processo è particolarmente sensibile, e il tempo di funzionamento dell’apparecchiatura non dipende dai cicli di riscaldamento.
Cosa è importante dal punto di vista tecnico
Utilizziamo emettitori a infrarossi a breve lunghezza d’onda, con risposta rapida e controllo spettrale preciso. In questo modo l’energia viene trasmessa in modo efficace al wafer e al fotoresist, senza alcuna perdita di energia. L’uniformità della temperatura su tutto il wafer rimane entro i ±0,1°C, mentre la ripetibilità tra i diversi lotti è elevata. I materiali utilizzati sono compatibili con le ambienti a classe 1–100: hanno bassa emissione di gas, connessioni sigillate e superfici che riducono al minimo la formazione di particelle. I moduli di riscaldamento possono essere integrati in piattaforme di produzione standard, con interfacce meccaniche semplici e connessioni elettriche facili da utilizzare. Inoltre, mantengono una potenza stabile per migliaia di ore: oltre 5.000 ore, con una diminuzione della potenza inferiore all’5%.
Perché funziona nella pratica
Per quanto riguarda il riscaldamento, gli irraggiatori a infrarossi permettono una disidratazione uniforme e rapida. Questo evita la formazione di macchie d’acqua e micro-bridge prima della litografia. Per quanto riguarda la lavorazione del fotoresist, lo stesso sistema permette una cottura controllata, migliorando l’uniformità dello spessore del film e riducendo i problemi legati alle bordure del film stesso. Anche le fasi di essiccazione e cura avvengono seguendo profili di temperatura precisi, così che l’adesione del film e la sua integrità siano soddisfacenti, senza necessità di ripetere i processi.
L’uso di energia diminuisce, poiché il riscaldatore funziona soltanto quando il processo è in corso. Inoltre, la bassa inertia termica riduce le perdite energetiche quando l’apparecchiatura è spenta. Meno cicli di riscaldamento significano meno wafer da scartare e tempi di produzione più affidabili.
Cosa bisogna sapere
L’installazione richiede un’allineamento ottico preciso; altrimenti si potrebbero verificare zone troppo calde sul wafer. Alcuni polimeri e strati antiriflesso assorbono fortemente i raggi infrarossi vicini; quindi, durante il primo test di qualifica è necessario utilizzare un sensore calibrato per verificare l’accuratezza delle impostazioni di temperatura. Una volta definito il profilo di temperatura, basteranno solo controlli periodici per mantenere l’affidabilità del sistema.