Nelle linee di produzione, una variazione di temperatura di 0,1°C durante il processo di essiccazione del fotoresistenza può far cambiare le dimensioni dei fili metallici presenti sui wafer, trasformando così dei wafer di qualità in rifiuti. La lampada a infrarossi progettata per questo scopo serve proprio a eliminare tale variazione di temperatura. È stata progettata per un controllo termico a livello di wafer, dove i limiti termici sono molto stretti e la ripetibilità rappresenta l’unico criterio accettabile.
Cosa è importante dal punto di vista tecnico
Vengono utilizzati emettitori a infrarossi vicini (NIR), realizzati in quarzo con elementi allogenati; tali emettitori sono configurati in modo che l’energia venga trasmessa direttamente al fotoresistenza e alle pellicole sottili. Il sistema garantisce una uniformità di temperatura entro ±0,1°C su substrati di dimensioni comprese tra 150 e 300 mm; inoltre, raggiunge il valore di temperatura desiderato in meno di 2 secondi. La ripetibilità della temperatura, dal processo di essiccazione “leggera” a quello “intenso”, è di ±0,5°C, quindi le dimensioni critiche dei wafer rimangono costanti.
La testa della lampada è adatta all’uso in ambienti sterili di classe 1–100; è realizzata con materiali che minimizzano la produzione di gas e dispone di sistemi per controllare la presenza di particelle. Durante i cicli di essiccazione, viene verificata l’assenza totale di particelle.
Perché funziona bene in condizioni di produzione
Nei cluster di litografia, il profilo di essiccazione rimane costante: non ci sono zone troppo calde o difetti ai bordi dei wafer. In questo modo si riduce il numero di operazioni di ritocco e si mantiene un alto tasso di produzione. Inoltre, l’uso di energia diminuisce, poiché i raggi infrarossi riscaldano soltanto la pellicola, non il supporto su cui è applicata. La affidabilità del sistema è elevata, grazie a un funzionamento continuo 24/7; il tempo medio tra guasti è di decine di migliaia di ore, e i periodi di manutenzione coincidono con i tempi previsti per le interruzioni di produzione, non con richieste di emergenza.
Cosa bisogna prendere in considerazione
La lampada funziona con le interfacce standard SEMI, ma per poterla integrare nel sistema è necessario adattare il materiale utilizzato per il supporto dei wafer e la geometria del riflettore alla struttura della placca di essiccazione. È necessario effettuare un breve test di collaudo per calibrare l’emissività della lampada e definire le zone da trattare. Un altro aspetto da considerare è l’interferenza termica: quando si utilizzano diverse pellicole sulla stessa macchina, è necessario prevedere delle zone di protezione nella configurazione della lampada.