Nella fase di cottura dei wafer, è proprio in questo passaggio che dipende il successo del processo. Se la temperatura di cottura varia di 2°C, le dimensioni critiche del wafer iniziano a variare di alcuni nanometri. Se invece la temperatura di cottura non è uniforme, si verificano problemi legati all’adesione dei materiali sul wafer. I riscaldatori ottici risolvono questi problemi, garantendo un controllo termico preciso, con il wafer stesso che funge da sensore.
Ciò che è importante
Abbiamo progettato questi riscaldatori utilizzando sorgenti a infrarossi a breve lunghezza d’onda e finestre di quarzo, in modo da adattarli alle caratteristiche di assorbimento del silicio e del fotoresistente. Il risultato è un livello di uniformità della temperatura entro ±0,1°C su tutta l’area attiva del wafer; inoltre, la stabilità della temperatura sotto carico è superiore a ±0,5°C. La velocità di aumento della temperatura può raggiungere i 10°C/s, riducendo così il consumo energetico senza causare stress ai materiali presenti sul wafer.
La piattaforma è pronta per essere utilizzata in ambienti a livello di purezza da Class 1 a Class 100. Inoltre, grazie alla metrologia integrata, possiamo verificare che non vi siano particelle presenti nel sistema. La ripetibilità delle prestazioni è superiore a 0,2°C dopo 500 cicli di lavoro. I moduli possono funzionare giorno dopo giorno nelle linee di produzione ad alta velocità, senza interruzioni impreviste.
Perché funzionano bene nella litografia e nella cottura dei wafer
Nella litografia e nel trattamento dei fotoresistenti, è necessario che il calore venga applicato rapidamente, rimanendo costante nel tempo, senza lasciare alcun effetto negativo sui materiali. Con i riscaldatori ottici, il wafer viene riscaldato direttamente, senza che vengano influenzate le condizioni all’interno della camera di lavoro. Di conseguenza, i tempi di ciclo diminuiscono e non ci sono più problemi legati agli sbalzi di temperatura.
Il risultato è un migliore controllo delle dimensioni del wafer, meno lavori di revisione e meno scarti. Inoltre, il consumo energetico diminuisce del 30% rispetto ai tradizionali riscaldatori a contatto. Inoltre, non è necessario sostituire spesso i componenti, poiché non c’è usura dovuta al contatto fisico. Sia la cottura a temperatura bassa che quella a temperatura elevata beneficiano di questa soluzione, senza che vi siano stress termici aggiuntivi.
Note pratiche
Questi riscaldatori richiedono una fonte di alimentazione stabile e una regolazione ottica precisa per mantenere l’uniformità della temperatura. Sono progettati per wafer di dimensioni 150/200/300 mm e si integrano facilmente con i sistemi standard tramite protocoli SECS/GEM. È importante verificare prima l’interfaccia meccanica e protocollo del proprio dispositivo prima dell’installazione.
È consigliabile effettuare un test preliminare per ottimizzare i parametri di riscaldamento in base alle specifiche del fotoresistente utilizzato. Una volta impostati correttamente i parametri, il processo rimarrà stabile.