In der Fertigungsstätte kann bereits eine einzige Wasserstelle nach dem CMP-Vorgang dazu führen, dass ein Wafer, der die Polierphase überstanden hat, unbrauchbar wird. Das Trocknen der Wafers nach dem CMP-Vorgang ist daher nicht nur empfehlenswert – es ist sogar notwendig.
Wenn der Heizer nicht präzise gesteuert wird, entsteht Uneinheitlichkeit in der Temperaturverteilung. Die Oberflächenspannung verursacht Streifen auf der Oberfläche, und diese Defekte wirken sich direkt auf den Lithografieprozess aus. Unsere Heizer für das Nachtrocknen wurden unter Berücksichtigung dieser Bedingungen entwickelt: Keine Partikelentstehung, thermische Einheitlichkeit von ±0,1°C über die gesamte Fläche des Wafers sowie wiederholbare Ergebnisse von Schicht zu Schicht.
Die Spezifikationen sind nur dann nützlich, wenn sie mit den tatsächlichen Bedingungen am Wafer übereinstimmen. Unsere Heizer bestehen aus Kurzwellinfrarotelementen, die in einem Quarzkörper untergebracht sind – dadurch wird eine geringe thermische Masse erreicht und eine schnelle Reaktionszeit gewährleistet. Wenn die Tür geöffnet und geschlossen wird, stabilisiert sich die Temperatur schnell wieder.
Die Steuerung erfolgt in einem geschlossenen Kreislauf, wobei kalibrierte Sensoren zur Überwachung der Temperatur eingesetzt werden. Dadurch bleibt die Genauigkeit der Temperatur während des Trocknungsprozesses erhalten. In Reinräumen der Klasse 1–100 müssen bestimmte Anforderungen eingehalten werden: Keine Ausgasung von Klebstoffen, dicht geschlossene Verbindungen sowie eine Oberflächenstruktur, die keine Partikel festhält.
Der Vorteil dieser Lösung ist klar: Stabile Trocknung, was dazu führt, dass die Anzahl der Partikel minimiert wird und die Produktivität erhöht wird. Der Energieverbrauch sinkt, da die thermische Masse gering ist und der Betriebszyklus konstant bleibt. Unsere Felddaten zeigen, dass die Geräte 24/7 ohne ungeplante Ausfälle arbeiten können.
Wenn das thermische Budget kontrolliert wird, eröffnen sich neue Möglichkeiten – die Profile des Fotolacks bleiben dabei innerhalb der vorgegebenen Grenzen. Die Installation ist einfach, doch die Ausrichtung des Heizers ist unerlässlich. Der Heizer muss parallel zum Chuck angeordnet sein und mit dem Gasvorhang übereinstimmen. Andernfalls führt selbst eine perfekte Temperatursteuerung dazu, dass an den Rändern des Wafers Unregelmäßigkeiten entstehen.
Es ist zu erwarten, dass eine kurze Einfahrtsphase notwendig ist, um das Profil zu erfassen und die PID-Konstanten auf die jeweiligen Bedingungen abzustimmen. Danach gilt weiterhin dieselbe Vorgehensweise wie immer: Messen, Steuern, Dokumentieren.