In der Fertigungshalle kann eine Temperaturänderung von 0,1 °C während des Trocknungsprozesses des Fotolacks dazu führen, dass die Linienstärken verändert werden – dadurch werden gute Wafer zu Schrott. Die Infrarotlampe für den Chip-on-Wafer-Anwendungsfall wurde entwickelt, um diese Temperaturveränderungen bereits an der Quelle zu verhindern. Sie dient dazu, die Temperatur auf Waferebene präzise zu kontrollieren – schließlich ist hier das Temperaturlimit sehr eng, und Wiederholgenauigkeit ist die einzige akzeptable Größe.
Was technisch wichtig ist: Wir verwenden Near-Infrared-Quarz-Halogenemitter, die so eingestellt sind, dass ihre Energie direkt in den Fotolack sowie die dünnen Schichten übertragen wird. Das System hält die Temperatur auf dem Wafer innerhalb von ±0,1 °C bei Substraten mit einer Größe von 150–300 mm konstant – und erreicht das gewünschte Temperaturniveau in unter 2 Sekunden. Die Temperaturwiederholgenauigkeit liegt bei ±0,5 °C, sodass die kritischen Abmessungen immer konstant bleiben.
Der Lampenkopf ist für Reinräume der Klassen 1–100 geeignet. Er besteht aus Materialien mit geringer Gasemission sowie einem System zur Kontrolle von Partikeln. Eine Null-Partikel-Entstehung wird während der Standard-Trocknungszyklen nachgewiesen.
Warum es in der Produktion funktioniert: In Lithografieanlagen bleibt das Trocknungsprofil konstant – es gibt keine Hotspots oder Überschreitungen an den Rändern. Dadurch wird die Menge an Nacharbeiten reduziert und die Ausbeute erhöht. Der Energieverbrauch sinkt, da das Near-Infrarotlicht nur die Schichten erwärmt, nicht den Trägermaterial. Die Zuverlässigkeit der Anlage ist hoch – sie kann 24/7 betrieben werden, mit einer durchschnittlichen Betriebszeit von Zehntausenden von Stunden. Die Wartungszeiten stimmen mit den geplanten Stillstandzeiten überein, nicht mit Notfällen.
Was man berücksichtigen muss: Die Lampe arbeitet mit Standard-SEMI-Schnittstellen. Doch bei der Integration muss das Material des Aufnahmepunkts sowie die Geometrie des Reflexors an die Eigenschaften der Trockenplatte angepasst werden. Es ist außerdem notwendig, eine kurze Kalibrierphase durchzuführen, um die Emittivität zu bestimmen und die jeweiligen Bereiche genau zu definieren.
Eine Einschränkung ist das thermische Kreuzsignal. Wenn unterschiedliche Schichten auf derselben Anlage verarbeitet werden, müssen in den angrenzenden Bereichen Schutzzone eingerichtet werden.