Durante la fase di cottura dei wafer, le variazioni di temperatura all’interno dell’oven non vengono indicate da alcun segnale di allarme. Tali variazioni si manifestano invece come discrepanze nelle dimensioni critiche del prodotto, oppure come variazioni nel profilo del fotoresist; inoltre, possono causare problemi di qualità che richiedono giorni per essere risolti. Nelle fasi di essiccazione dei wafer, sia quella “soft” che quella “hard”, il bilancio termico è fisso e preciso.
Abbiamo progettato i nostri forni per semiconductor utilizzando radiazioni infrarosse a breve lunghezza d’onda: queste radiazioni agiscono direttamente sul fotoresist e sul substrato su cui è posizionato il wafer, senza riscaldare le pareti dell’oven stesso. Questo permette un rapido raggiungimento della temperatura desiderata, un controllo preciso e profili di cottura ripetibili da lote a lotto.
Cosa è importante sotto il profilo tecnico
Scegliamo sorgenti a radiazioni infrarosse a breve lunghezza d’onda caratterizzate da una risposta rapida e da un controllo spettrale preciso. In questo modo si ottiene un livello di uniformità termica nei wafer pari a ±0,1°C su tutta la superficie del wafer stesso. La potenza massima emessa dalla lampada è adeguata al volume dell’oven e al flusso d’aria presente nell’ambiente; in questo modo la lampada raggiunge la temperatura desiderata e vi rimane senza superarla.
L’involucro in quarzo e i componenti in ceramica riducono al minimo la formazione di particelle, garantendo così la compatibilità con ambienti di tipo Class 1–100. La lampada funziona 24/7, con una produzione di energia stabile per oltre 5.000 ore, con una variazione di intensità inferiore al 5%.
Perché funziona bene nella preparazione per la litografia
Nella preparazione per la litografia, la fase di “soft bake” serve a eliminare i solventi presenti sul wafer. Se la temperatura è troppo bassa, i solventi rimangono attaccati al wafer; se invece è troppo alta, vengono distrutti gli agenti protettivi che mantengono intatto il profilo del fotoresist. Il nostro sistema a radiazioni infrarosse permette di portare rapidamente il wafer alla temperatura desiderata, mantenendola costante, così da assicurare risultati ripetibili da lote a lotto.
Nelle fasi di “hard bake” e di polimerizzazione, la lampada mantiene il profilo termico necessario, evitando così la formazione di zone surriscaldate. In questo modo si protegge l’integrità del dispositivo e si mantiene un alto tasso di produttività. Inoltre, si riduce anche il consumo energetico, poiché la lampada riscalda direttamente il prodotto, senza riscaldare tutto l’oven.
Dettagli pratici da non trascurare
Durante l’installazione, è fondamentale abbinare correttamente la lampada alla geometria dei riflettori dell’oven e al flusso d’aria presente nell’ambiente. Se l’allineamento non è corretto, si verificaranno variazioni di temperatura tra le diverse parti del wafer. Prima dell’integrazione, è necessario verificare la tensione, i connettori e i limiti di carico termico dell’oven.
In ambienti ad alta umidità, è importante mantenere la finestra della lampada libera da condense, utilizzando un supporto sigillato e un sistema di purga localizzato. Inoltre, è necessario pianificare le manutenzioni in base alla durata prevista della lampada, per evitare interruzioni impreviste nella produzione.