Auf der Fertigungsstraße ist das Erhitzen des Fotolacks keine Art „Warmup-Prozess“. Es handelt sich dabei vielmehr um einen thermischen Schritt, der die Kontrolle über die Dicke der Schichten ermöglicht. Eine Abweichung von 0,5 °C kann dazu führen, dass die erforderliche Energiemenge verändert wird. Zudem führt eine ungleichmäßige Heizung zu schrägen Wänden auf dem Wafer – was später zu Problemen bei der Entfernung des Fotolacks sowie beim Ätzen führt. Wir haben unser Hochtemperaturheizsystem genau für diese Situation entwickelt: Der Wafer wird über die gesamte Oberfläche hinweg bei der gewünschten Temperatur gehalten – und zwar Stunde für Stunde, ohne dass es zu Partikeln oder Unregelmäßigkeiten kommt.
Was technisch wichtig ist:
Wir verwenden Infrarotstrahlung im Kurzwellenbereich in Kombination mit Heizsystemen mit geringer thermischer Masse. Dadurch wird eine gleichmäßige Erwärmung des Wafer erreicht – innerhalb von ±0,1 °C. Die Erhitzungsgeschwindigkeit kann bis zu 3 °C/s betragen, ohne dass es zu Überschreitungen kommt. Dadurch werden dünne Schichten geschützt und das thermische Gleichgewicht erhalten. Das Heizmaterial ist für hohe Temperaturen geeignet und garantiert eine saubere Entfernung des Fotolacks. Es kommt dabei zu keinem Auftreten von Partikeln in Umgebungen der Klasse 1–100. Die Wiederholbarkeit liegt bei ±0,2 °C – auch beim Transfer zwischen verschiedenen Maschinen. Dadurch ändert sich der Prozessrahmen nicht, wenn man die Produktion skaliert.
In den Lithografieanlagen sind konstante Erhitzungsprofile erforderlich – von Schicht zu Schicht, von Charge zu Charge, von Maschine zu Maschine. Das Heizsystem stabilisiert die Verbindung zwischen Wafer und Heizplatte. Dadurch werden reflektierende Effekte sowie Probleme an den Rändern reduziert. Die Vorteile zeigen sich vor allem in einer besseren Verteilung der Schichtdicken, weniger Nachbearbeitungen nach der Inspektion sowie weniger Ausschuss durch Restschichten an den Rändern.
Außerdem spart man Zeit und Energie. Die Infrarotstrahlung erwärmt nur den gewünschten Bereich – dadurch sinkt der Energieverbrauch. Wenn es Zeit ist, die Verbrauchsmaterialien auszutauschen, ist der Ablauf einfach und vorhersehbar – weniger Überraschungen, weniger unplanmäßige Stillstände.
Ein paar Punkte, die man beachten sollte: Die Chemie des Heizmaterials funktioniert gut mit Standard-Fotolacken und Lösungsmitteln. Allerdings kann es empfindlich auf länger anhaltenden Kontakt mit starken Basen reagieren. Bevor man die Produktion erhöht, sollte man die Nachbehandlungsschritte validieren.
Bei der Installation muss man darauf achten, dass die Geometrie des Halterungsmechanismus sowie die Emittivität der Rückseite des Wafer übereinstimmen. Wir liefern Kalibrierungsvorschriften für die gängigen Plattformen, damit die Einrichtung schneller erfolgt und ab dem ersten Tag eine Genauigkeit von ±0,1 °C erreicht wird.