Op de lithografieafdeling weet je dat een verschil van 0,3°C tijdens het zachte bakproces al voldoende is om de cruciale afmetingen met enkele nanometers te veranderen. Eén enkel deeltje op een hete oppervlak kan al schade aan de chip veroorzaken. De heater voor de wafer moet niet alleen heet worden, maar ook een consistente, uniforme warmtestroom leveren, dag na dag – zonder onnodig veel energie te verbruiken.
Wat belangrijk is, is dat de temperatuur goed te meten is. We gebruiken kortegolflange infraroodstraling, vergezeld van een kwartsversterkt emissiearray. Hierdoor wordt er een uniformiteit van ±0,1°C bereikt over het actieve gebied van de wafer. Zowel het zachte als het harde bakproces vindt plaats binnen strikte thermische grenzen. De setpoint blijft stabiel en het systeem herstelt zich snel wanneer de deur wordt geopend.
Het apparaat is klaar voor gebruik in een schoonruimte van klasse 1–100: er worden materialen gebruikt die weinig gassen afgeven, de oppervlakken zijn glad en er is een laminerale luchtvloeiing die het ontstaan van deeltjes zo veel mogelijk tegengaat. De betrouwbaarheid wordt gewaarborgd door een redundante controleloop, zelfdiagnosefuncties en een ontwerp dat 24/7 kan werken, terwijl er minder energie wordt verbruikt per bakcyclus.
Thermische stabiliteit leidt tot betere productiekwaliteit. Een nauwkeurigere temperatuurregeling zorgt voor minder variaties in de dikte van de lijnen, meer ruimte voor focussen en minder afval. De energieverbruik neemt af omdat de heater snel de gewenste temperatuur bereikt en deze behoudt, zonder dat er sprake is van overschrijdingen. Bovendien kan hetzelfde apparaat worden gebruikt voor verschillende maten wafers, dankzij de mogelijkheid om parameters aan te passen. Hierdoor worden de cyclustijden korter, zijn er minder producten die opnieuw moeten worden bewerkt en kunnen de onderhoudsintervallen beter worden gepland.
Dit zijn de praktische details. De heater past in bestaande apparaten, maar er is wel een speciaal ontworpen stroomkircuit nodig, evenals een ventilatieysteem dat voldoet aan de eisen van een schoonruimte. Voer eerst een thermische analyse uit om de geometrie van het apparaat en de luchtvloeiing te begrijpen. Houd het systeem ook regelmatig gekalibreerd, zodat de uniformiteit van ±0,1°C behouden blijft.
Plan de ruimte waarin het apparaat wordt geplaatst al van tevoren. Een goed ontworpen luchtvloeiing werkt niet goed in een te kleine ruimte. Geef het apparaat voldoende ruimte, anders zul je later de gevolgen ervan ondervinden.