In der Lithografie-Bereitung ist man ständig mit Schwankungen konfrontiert: Selbst eine Abweichung von nur einem halben Grad kann dazu führen, dass die kritischen Abmessungen nicht mehr eingehalten werden können. Wenn noch dazu Partikel entstehen, kann aus einem eigentlich guten Produkt Schrott werden. Man braucht daher eine Wärmequelle, die sich wie ein echter Prozessparameter verhält – und nicht als weitere Variable, die berücksichtigt werden muss.
Was technisch wichtig ist: Wir verwenden Kurzwellen-Infrarotstrahlung mit Quarzemittlern in unseren Lichtquellen für die Weichbehandlung des Fotolacks. Die Wärmeentwicklung ist schnell und gerichtet – dadurch wird eine Homogenität auf der gesamten Oberfläche des Wafer erreicht, mit einer Abweichung von ±0,1°C. Von Durchlauf zu Durchlauf bleibt das thermische Profil konstant, sodass die Exponierungsparameter nicht mehr schätzen müssen.
Das System ist für Reinräume der Klassen 1–100 konzipiert: Es werden Materialien verwendet, die wenig Gase abgeben, es entstehen keine Partikel, und der optische Weg ist abgedichtet, damit keine Verunreinigungen in den Prozess gelangen. Es gibt eine Temperatursteuerung, die die Stabilität der eingestellten Werte gewährleistet. Das System ermöglicht einen 24/7-Betrieb ohne unplanmäßige Stopps.
Warum es hier funktioniert: In der Produktion sorgt die Weichbehandlung dafür, dass Lösungsmittel entfernt werden und der Film keine Spannungen aufweist. Mit dieser Lampe bleibt das Verhalten des Fotolacks konstant, es kommt weniger zu Nacharbeiten, und die Kontrolle über die Abmessungen des Wafer wird verbessert.
Die thermische Reaktion ist schnell genug, um die Behandlungszeit zu verkürzen, ohne dass es zu Überschreitungen kommt. Dadurch steigt die Leistungsfähigkeit, während die thermischen Grenzwerte eingehalten bleiben. Der Energieverbrauch sinkt, da die Steuerung präzise ist und parasitäre Wärmeverluste minimiert werden. Zudem wird die Lebensdauer der Lampe verlängert, was wiederum zu weniger Unterbrechungen führt – somit bleibt die Produktivität konstant.
Was man beachten muss: Die Installation muss perfekt sein: Die Ausrichtung muss zur Waferoberfläche passen, und die Stromversorgung muss sauber sein. Spannungsschwankungen können die Steuerung stören und die Homogenität beeinträchtigen.
Die Leistung der Lampe hängt von der Entfernung zwischen dem Sender und dem Substrat ab. Daher müssen die mechanischen Toleranzen den vorgegebenen Werten entsprechen. Regelmäßige Kalibrierung des Temperatursensors sowie Überprüfung der Homogenitätskarte sind notwendig, damit die Leistung über die Zeit hinweg konstant bleibt.