Op de 300mm-lijn hangt de controle over de dikte van de lijnen af van het proces van ‘soft bake’ en ‘hard bake’. Een verschil van 2°C in de temperatuur in het gebied rond de heetplaat kan de kwaliteit van het eindproduct ernstig beïnvloeden. Er is dus een thermische bron nodig die de nauwkeurigheid van de scanner kan evenaren – geen gewone verwarmer is voldoende.
Wat technisch gezien belangrijk is: We gebruiken een infrarode stralingsbron die de warmtedistributie op het chippje met een precisie van ±0,1°C reguleert. De warmte wordt snel afgegeven, via straling, zonder dat het chippje wordt aangeraakt. Het spectrum is zo ingesteld dat de fotoresist optimaal wordt verwarmd, terwijl het substraat niet wordt meegesleept in de warmtestroom. Dit zorgt ervoor dat de thermische balans behouden blijft.
De stralingsbron bevindt zich in een cleanroom van klasse 1–100: het apparaat zit in een verzegelde kwartsomhulling, zodat het zich goed kan bevinden in de laminerale stroming. We controleren of er geen deeltjes worden geproduceerd, en de lamp kan meer dan 5.000 uur draaien met minder dan 5% vermogensverlies. Hierdoor kan de apparatuur 24/7 worden gebruikt.
Waarom het werkt: In de lithografiereactor vervangt de infrarode stralingsbron de traditionele halogeen- en middengolfbronnen. Hierdoor neemt de tijd die nodig is voor het verhitten van het chippje af, en blijft de stabiliteit van de temperatuur behouden tijdens zowel ‘soft bake’ als ‘hard bake’. De nauwkeurigheid van de fotoresist wordt verbeterd, omdat het materiaal rechtstreeks wordt verhit, en niet de omringende onderdelen.
Het energieverbruik neemt af, omdat de infrarode stralingsbron efficiënt werkt. Daarnaast hoeft men de lampen minder vaak te vervangen, waardoor onplanmatige stilstandssituaties worden voorkomen. Het apparaat past gemakkelijk in bestaande systemen, en voldoet aan internationale specificaties. Er is geen behoefte om het hele systeem opnieuw te kalibreren.
Wat je moet onthouden: De stralingsbron heeft speciale drivers en een gesloten regelsysteem nodig. Een open regelsysteem zal tot onstabiele resultaten leiden – probeer het maar niet. Er is een korte opwarmtijd nodig om de spectrale stabiliteit te bereiken. Bovendien moet de montage zodanig zijn dat er voldoende afstand is tussen de stralingsbron en het chippje.
De kwartsomhulling moet zorgvuldig worden behandeld, om schade door ESD te voorkomen. Als de stralingsbron op de juiste plek wordt geplaatst, blijven de parameters stabiel, neemt het aantal defecte producten af, en kunnen de onderhoudsactiviteiten beter worden gepland.