Auf dem Lithografie-Boden kann eine Abweichung der Backtemperatur um 1 °C dazu führen, dass die kritischen Abmessungen um wenige Nanometer verändert werden. Das reicht bereits aus, um ganze Chargen unbrauchbar zu machen – ohne dass man es überhaupt bemerkt. Die „sanfte“ Backung legt das Profil des Fotorezists fest, während die „starke“ Backung dieses Profil fixiert. Beides ist nur dann wirksam, wenn die Wärme gleichmäßig über die Waferfläche verteilt ist – und nicht nur an bestimmten Stellen.
Was wirklich wichtig ist
Wir wählen für die Backung des Fotorezists Infrarotlampen mit Kurzwellen-NIR-Emittoren in einer Quarzkapsel aus. Dadurch wird eine schnelle, lokale Erwärmung erzielt – mit minimaler Belastung des Substrats. Die Gleichmäßigkeit der Temperatur auf der Waferfläche liegt bei ±0,1 °C innerhalb der Backzone. Wir messen dies mithilfe von Thermoelementen direkt am Gerät. Die Einhaltung bestimmter Standards in der Reinraumumgebung ist ebenfalls entscheidend: Materialien mit geringer Gasemission, Verpackungen, die den Anforderungen der Klassen 1–100 entsprechen, sowie keine Partikelbildung im stabilen Betriebszustand. Das System hält die vorgegebenen Temperaturen präzise ein – somit bleiben alle Prozesse innerhalb der zulässigen Grenzen. Der Energieverbrauch wird durch Pulssteuerung und passende Reflektoren kontrolliert – dadurch bleibt die thermische Masse gering, während die Leistung konstant bleibt.
Warum das in einer Hochleistungsfabrik nützlich ist
In der Produktion kommt es darauf an, dass die kritischen Abmessungen konstant bleiben, es weniger Nacharbeiten gibt und die Erträge planbar sind. Es entstehen keine Überschreitungen der Temperaturen, die Zykluszeiten werden verkürzt und das Profil des Fotorezists bleibt von Charge zu Charge konstant. Die Lampen halten auch unter 24/7-Betrieb stand – mit nur minimaler Leistungsabnahme. Wir haben Lampen beobachtet, die über 5.000 Stunden lang betrieben wurden, ohne dass die Leistung um mehr als 5 % abnahm. Dadurch wird die Wartung vereinfacht und die unplanmäßigen Stillstände reduziert. Kurz gesagt: Es handelt sich um eine Lösung mit höherer Reproduzierbarkeit – schließlich sorgt die Temperaturkontrolle dafür, dass der Fotorezyst immer innerhalb der Spezifikationen bleibt.
Was man auf die harte Tour lernt
Bei der Installation muss die optische Ausrichtung genau richtig sein – außerdem muss eine spezielle Stromversorgung verwendet werden, damit das Spektrum stabil bleibt. Prüfen Sie außerdem das Material sowie die Beschichtung des Chucks auf IR-Absorption – wenn diese nicht geeignet sind, entstehen Gradienten auf der Waferfläche. Diese Lampen sind außerdem empfindlich bezüglich der Reinheit des Kühlmittels – halten Sie die Leitfähigkeit niedrig, sonst entstehen Hotspots an der Kapsel. Planen Sie außerdem Kalibrierungstermine ein, damit die Gleichmäßigkeit von ±0,1 °C gewährleistet bleibt und die Partikelfläche auf einem angemessenen Niveau bleibt.