در فرآیند لیتوگرافی، اختلاف دمایی نیم درجه سانتیگراد در فرآیندهای پخت نرم یا سخت، اختلاف کمی محسوب نمیشود؛ بلکه باعث کاهش کیفیت محصول میگردد. پروفایلهای فوتورزیست تغییر کرده، ابعاد حیاتی قطعات نیز تغییر میکند؛ در نتیجه، خطوط تولید به جای رفتن در مسیر صحیح، از مسیر خود منحرف میشوند. در فرآیندهای پوشاندن و توسعه سطح قطعات، مرحله گرمایشی، تعیینکننده قابلیت تکرارپذیری فرآیند است.
دقت گرمایش مادونقرمز: یکنواختی و قابلیت تکرارپذیری در سطح زیر میلیمتری
ما گرمکن مادونقرمز مورد استفاده در فرآیندهای پوشاندن و توسعه سطح قطعات را بر اساس طراحی موج کوتاه NIR و با توزیع متعادل گرما ساختیم. در نتیجه، میدان حرارتی در سطح ویفر با یکنواختی بالایی ایجاد شده؛ این امر امکان کنترل دقیق دمای ویفر را فراهم میکند. قابلیت تکرارپذیری نیز از طریق کالیبراسیون دقیق و کنترل پایداری امیسیون حاصل میشود؛ بنابراین هر بار که فرآیند پخت انجام میشود، نتیجه یکسان خواهد بود. هدف این نیست که دمای حداکثری را دستیابی کنیم؛ بلکه هدف کنترل کل مقدار گرمایی است که فوتورزیست دریافت میکند.
چرا این روش مناسب فرآیندهای نیمههادی است؟
در اتاقهای تمیز کلاس ۱–۱۰۰، تولید ذرات نیز مانند خطاهای دمایی، مشکلات زیادی ایجاد میکند. ما از گرمکنهایی استفاده کردیم که تعداد ذرات را کاهش دهند و هیچ پیک گاززایی وجود نداشته باشد تا ویفر آلوده نشود. این سیستم، دقت گرمایشی لازم برای فرآیندهای پخت نرم و سخت را فراهم میکند؛ همچنین، چسبندگی مواد و خواص ژلاتینی فوتورزیست نیز تحت کنترل باقی میماند. این پایداری، زمان لازم برای آزمایشها را کاهش داده و میزان مواد اضافی را کم میکند.
مصرف انرژی نیز کاهش مییابد؛ زیرا گرمایش مادونقرمز به صورت مستقیم انجام میشود؛ در نتیجه، سرعت گرم شدن بالا بوده و جرم حرارتی کمی وجود دارد. قابلیت اطمینان این سیستم، به خاطر عملکرد ۲۴/۷ آن است؛ همچنین، تعمیرات کمتری لازم بوده و فواصل تعویض قطعات نیز قابل پیشبینی است.
نکات عملی برای استفاده از این سیستم
نصب این سیستم در اکثر پلتفرمهای مربوط به فرآیندهای پوشاندن و توسعه سطح قطعات، ساده است؛ اما ارتباط حرارتی بین گرمکن و سطح ویفر اهمیت زیادی دارد. باید گرمکن را با سطح مربوطه هماهنگ کرد و امیسیون سطح تماس را بررسی کرد؛ در غیر این صورت، دمای ویفر میتواند تغییر کند. لازم است یک آزمایش کوتاه انجام شود تا پارامترهای PID تنظیم شوند و یکنواختی سطح ویفر مشخص گردد.
یک محدودیت این است که شدت گرمایش مادونقرمز باید با جرم حرارتی سطح ویفر هماهنگ باشد؛ لایههای بسیار نازک یا سطوح خاص ممکن است نیاز به پروفایل توان خاصی داشته باشند تا از اختلالات جلوگیری شود.