Auf der Lithografie-Ebene führt eine Abweichung der Backtemperatur um 0,5 °C dazu, dass sich das Profil des Photoresists um Nanometer ändert – und diese minimale Veränderung kann zu einem Verlust an Ertrag führen. Wir haben daher eine Infrarot-Heizlampe mit zwei Tuben entwickelt, die in jenen Schritten verwendet wird, bei denen eine präzise Temperaturregulierung unerlässlich ist. Dadurch wird die Lücke zwischen den herkömmlichen Heizsystemen und der Präzision, die der Prozess tatsächlich benötigt, überbrückt – die Wärme wird genau dort bereitgestellt, wo sie benötigt wird.
Was im Inneren des Systems entscheidend ist
Das System nutzt zwei Kurzwellen-Infrarotröhren mit Quarzkörpern. Diese werden wegen ihrer schnellen Reaktionszeit sowie ihrer stabilen Emissivität gewählt. Die Reaktionszeit liegt im subsekundären Bereich, sodass die Temperaturprofile während des Weich- und Hartbackens genau kontrolliert werden können. In der beleuchteten Zone bleibt die Homogenität der Temperatur auf ±0,1 °C – und die Temperaturgenauigkeit bleibt von Zyklus zu Zyklus konstant. Der Lampenkopf ist für Reinräume der Klasse 1–100 geeignet; seine Materialien und Verbindungen sorgen dafür, dass kaum Partikel entstehen. Die Leistung bleibt über 5.000 Stunden hinweg stabil – es kommt zu weniger als 5 % Leistungseinbußen. Dadurch verschiebt sich das Temperaturprofil nicht zwischen den Wartungsintervallen.
Warum dieses System beim Bearbeiten von Photoresisten funktioniert
Beim Bearbeiten von Photoresisten ist es wichtig, dass die Wärme schnell zugeführt wird, gleichmäßig verteilt wird und keine Rückstände hinterlässt. Das Design mit zwei Tuben ermöglicht eine schnelle Temperaturanhebung – dadurch können die Backschritte verkürzt werden, ohne dass der Film belastet wird. Dadurch wird eine bessere Kontrolle der kritischen Dimensionen erreicht, es werden weniger Produktchargen zurückgeworfen, und die Temperaturprofile sind vorhersehbar. Zudem wird Energie eingespart, da die Lampe nur dann erhitzt wird, wenn es notwendig ist – es entstehen keine unnötigen Energieverluste.
Was bei der Installation und im Betrieb beachtet werden muss
Für die Installation ist eine spezielle, abgeschirmte Stromversorgung erforderlich. Zudem müssen die Abstände zur Montage genau überprüft werden, damit das Temperaturprofil an der richtigen Stelle bleibt. Die Lampe funktioniert mit den meisten Standard-Lithografieverfahren sowie Beschichtungs- und Backprozessen. Dennoch sollte die Integration auf der Ebene der Maschine überprüft werden, damit Schnittstellen, Sensoren und Sicherheitsmechanismen funktionieren. Ein niedriger Luftfeuchtigkeitsgrad verbessert die Langzeinstabilität. In feuchten Umgebungen muss sichergestellt werden, dass keine Kondensation auf dem Quarzkörper entsteht.