Im Bereich der Lithografie ist eine Abweichung von einem halben Grad beim Weichbrennvorgang des Photoresists keine unbedeutende Einzelheit. Sie zeigt sich in Abweichungen der Linienbreite, im Verbleib des Lösungsmittels sowie im Rückgang der Erträge – Dinge, die durch keine Prüfung erklärt werden können. Wir haben unsere IR-Weichbrennmodule so konstruiert, dass diese Unsicherheiten beseitigt werden. Schließlich erfordern das Trocknen der Wafern sowie die Behandlung des Photoresists eine wiederholbare Wärmezufuhr – nicht Vermutungen.
Was wirklich wichtig ist
Wir passen die Kurven der Kurzwellen-Infrarotemitter an den Absorptionsbereich der gängigen Photoresolvensysteme an. Dadurch gelangt die Energie direkt in die Schicht, ohne dass das Substrat überhitzt wird. Das Ergebnis ist eine schnelle, kontaktlose Erwärmung mit einer Gleichmäßigkeit von ±0,1°C auf der gesamten Oberfläche der Wafer. Die Steuerung erfolgt über geschlossene Schleifen, wobei kalibrierte Sensoren sowie ein thermisches Profil zum Einsatz kommen. So kann die Temperatur bei jedem Vorgang genau kontrolliert werden – egal ob es sich um einen Weichbrennvorgang, einen Hartbrennvorgang oder einen Nachbehandlungsprozess handelt. Das System arbeitet in Reinräumen der Klasse 1–100 und wird so konzipiert, dass keine Partikel entstehen – dadurch bleiben die Anzahl der Defekte auf den Wafern gering.
Warum dieser Ansatz in der Praxis funktioniert
Beim Trocknen der Wafern sorgt das Infrarot für eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung, wodurch überschüssige Feuchtigkeit schnell und zuverlässig entfernt wird. Beim Weichbrennvorgang des Photoresists führt diese Präzision zu einer stabilen Viskosität, einer konstanten Dicke sowie einer präzisen Kontrolle der kritischen Abmessungen. Auch bei der Aushärtung der Pakete sowie beim Reinigen der Wafern bringt dieser Ansatz Vorteile: Die Wärmeeinstellungen bleiben dabei immer konstant. Die Betriebszeit ist somit der wichtigste Indikator – diese Geräte können 24/7 ohne minimale Wartung betrieben werden. Die Wiederholgenauigkeit reduziert außerdem Umarbeiten, Ausschuss sowie die damit verbundenen Kosten.
Ein paar praktische Hinweise
Die Leistungsfähigkeit des Infrarotbrennvorgangs hängt davon ab, ob das Spektrum der Emittoren an die Eigenschaften des Photoresists angepasst werden kann sowie ob eine klare Sicht auf die Waferoberfläche besteht. Die Orientierung der Wafer, die Bedingungen auf der Rückseite der Wafer sowie die Entlüftung können jedoch weiterhin die Gleichmäßigkeit beeinflussen. Deshalb empfehlen wir eine kurze Anpassung vor dem eigentlichen Prozess. Sobald das erledigt ist, bleibt der Prozess unter Kontrolle – weniger thermische Schwankungen, weniger Überraschungen bei der täglichen Produktkontrolle.