บนสายการผลิต เวลาไม่ใช่แค่คำแนะนำ แต่เป็นขอบเขต หลังจากการ spin-coat เวเฟอร์จะมีชั้นฟิล์มโฟโต้เรซิสต์บาง ๆ ที่ต้องได้รับการปรับสภาพและทำให้แห้งก่อนการเปิดรับแสง หากการอบแบบ Soft bake ไม่เข้มงวด โปรไฟล์ของเรซิสต์จะเปลี่ยนแปลงไป หากการอบแบบ Hard bake หลังการเปิดรับแสงไม่สม่ำเสมอ ความทนทานในการกัดกร่อนจะลดลง และหากขั้นตอนการทำให้แห้งสุดท้ายทิ้งรอยน้ำหรือก่อให้เกิดอนุภาค จะส่งผลต่ออัตราการผลิตที่บันทึกในรายงานผลผลิตในเช้าวันรุ่งขึ้น
เราพัฒนาระบบทำให้แห้งเวเฟอร์ด้วยอินฟราเรดความเร็วสูงขึ้นมาเพื่อควบคุมตัวแปรเหล่านี้ในขั้นตอนความร้อน ซึ่งไม่ได้เป็นแค่การให้ความร้อนเท่านั้น แต่เป็นการควบคุมความร้อนระดับเวเฟอร์ที่ทำซ้ำได้และสอดคล้องกับจังหวะการผลิตและงบประมาณของห้องสะอาด
สิ่งที่สำคัญภายในระบบ
การทำให้แห้งเวเฟอร์อย่างรวดเร็วด้วยอินฟราเรดเป็นเรื่องของพลังงานรังสีที่ควบคุมได้ ไม่ใช่การพาความร้อนแบบมวลรวม เราใช้เครื่องปล่อยรังสีอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้นที่เหมาะสมกับการดูดซับของน้ำและโฟโต้เรซิสต์ เพื่อส่งพลังงานเข้าสู่ฟิล์มและพื้นผิวเวเฟอร์อย่างรวดเร็วโดยลดการหน่วงความร้อน ผลลัพธ์คือการตอบสนองความร้อนที่สามารถซิงค์กับสูตรการผลิตได้อย่างแม่นยำในแต่ละรอบ
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิระบุที่ระดับเวเฟอร์ ±0.1°C ทั่วทั้งโซนที่ให้ความร้อน ตัวเลขนี้ไม่ใช่แค่สำหรับการนำเสนอแต่สะท้อนประสิทธิภาพการอบ ในทางปฏิบัติหมายถึงอุณหภูมิ Soft Bake ที่เหมือนกันทั้งกลางและขอบเวเฟอร์ รวมถึงโปรไฟล์ Hard Bake ที่เหมือนกันในแต่ละล็อต ความสามารถในการทำซ้ำหมายถึงการกระจายค่าเซตพอยต์กับค่าจริงในพันรอบที่แคบ ไม่ใช่แค่ข้อความการตลาด
แพลตฟอร์มนี้ถูกออกแบบสำหรับการใช้งานในห้องสะอาด สามารถทำงานในสภาพแวดล้อม Class 1–100 โดยเลือกวัสดุผิวภายนอกและท่อภายในเพื่อป้องกันการเกิดอนุภาค การไหลของอากาศถูกจัดเส้นทางเพื่อป้องกันการพัดพาอนุภาคกลับเข้ามา และช่องวางเครื่องปล่อยรังสีถูกแยกออกเพื่อไม่ให้แหล่งความร้อนกลายเป็นแหล่งอนุภาค การไม่มีการเกิดอนุภาคเป็นเป้าหมายการออกแบบที่เราตรวจสอบด้วยเครื่องนับอนุภาคในระหว่างการทำงานปกติ
ความน่าเชื่อถือขึ้นอยู่กับเวลาการทำงานต่อเนื่อง ระบบทำงาน 24/7 โดยมีช่วงเวลาบำรุงรักษาที่กำหนดไว้ และโมดูลเครื่องปล่อยอินฟราเรดถูกออกแบบสำหรับอายุการใช้งานยาวนานกับการส่งออกที่เสถียร เรามีเครื่องที่ใช้งานเกิน 5,000 ชั่วโมงโดยการเปลี่ยนแปลงกำลังส่งออกไม่เกิน 5% ซึ่งตรวจสอบได้ในสถานที่ การหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดลดลงเมื่อส่วนประกอบเป็นแบบโมดูลและชิ้นส่วนสึกหรอสามารถคาดเดาได้
การใช้พลังงานไม่ได้ถูกมองข้าม การให้ความร้อนด้วยอินฟราเรดส่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการโดยไม่ต้องใช้พลังงานส่วนเกินในการให้ความร้อนผนังห้องขนาดใหญ่ เมื่อเทียบกับขั้นตอนการอบที่เน้นการพาความร้อน งบประมาณพลังงานต่ำกว่าในขณะที่ประสิทธิภาพการผลิตสูงกว่า ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญเมื่อคอขวดอยู่ที่กระบวนการลิโทกราฟี
เหตุผลที่เหมาะกับโรงงาน
ในโรงงาน กระบวนการถูกกำหนดไว้แล้ว: spin, soft bake, align, expose, develop, hard bake, etch แต่ละขั้นตอนความร้อนเตรียมความพร้อมสำหรับขั้นตอนถัดไป เมื่อการทำให้แห้งและการอบรวดเร็วและเสถียร สายการผลิตจะเคลื่อนที่ได้ดี เมื่อไม่เป็นเช่นนั้น คิวจะก่อตัวและหน้าต่างของกระบวนการจะแคบลง
ระบบทำให้แห้งด้วยอินฟราเรดของเราลดเวลาขั้นตอนการทำให้แห้งโดยไม่ทำให้โฟโต้เรซิสต์เกิดความเครียด น้ำถูกระเหยออกอย่างรวดเร็ว และเวเฟอร์ถึงอุณหภูมิเป้าหมายโดยมีการโอเวอร์ชูตต่ำ ทำให้โปรไฟล์เรซิสต์อยู่ในข้อกำหนด สนับสนุนการควบคุมมิติสำคัญหลังการเปิดรับแสงและพัฒนาได้อย่างสม่ำเสมอ
แพลตฟอร์มความร้อนเดียวกันรองรับทั้ง Soft Bake และ Hard Bake โดยควบคุมตามสูตร สำหรับ Soft Bake อุณหภูมิจะถูกควบคุมให้อยู่ในช่วงแคบเพื่อกำหนดความเครียดเริ่มต้นของฟิล์มและขจัดตัวทำละลาย สำหรับ Hard Bake โปรไฟล์มีความสามารถในการทำซ้ำเพียงพอที่จะทำให้เรซิสต์แข็งตัวโดยไม่ไหลหรือเสื่อมสภาพ เพื่อให้ความสมบูรณ์ของลวดลายคงที่ก่อนการกัดกร่อน ผลลัพธ์คือเวเฟอร์เสียหายน้อยลงและลดงานซ่อมแซมซ้ำ
ผลผลิตได้รับการปกป้องในจุดที่การปนเปื้อนมักเกิดขึ้นคือขั้นตอนทำให้แห้งสุดท้าย คุณจะได้พื้นผิวแห้งที่ไม่มีรอยน้ำ และไปถึงจุดนั้นโดยไม่เพิ่มอนุภาค ซึ่งสำคัญในเทคโนโลยีขั้นสูงที่อนุภาคเพียงตัวเดียวสามารถพิมพ์ลวดลายและทำให้ชิ้นงานเสียหาย ความเข้ากันได้กับห้องสะอาดและการไม่เกิดอนุภาคช่วยลดจำนวนอนุภาคที่ปลายสายการผลิต เมื่อเวเฟอร์เข้าสู่กระบวนการลิโทกราฟีหรือบรรจุภัณฑ์
ประสิทธิภาพการผลิตดีขึ้นเพราะขั้นตอนความร้อนไม่เป็นอุปสรรค การเร่งความร้อนอย่างรวดเร็วและเวลาคงที่สั้นเหมาะกับล็อตความถี่สูงโดยไม่เสียความสม่ำเสมอ ความสามารถในการทำซ้ำของกระบวนการยังช่วยลดเวลาการทดสอบคุณสมบัติ—เมื่อสูตรถูกล็อกแล้วจะยังคงล็อกอยู่
สิ่งที่ต้องทราบตั้งแต่แรก
การทำให้แห้งด้วยอินฟราเรดเป็นแบบสายตาโดยตรง ดังนั้นทิศทางของเวเฟอร์และตำแหน่งของเครื่องปล่อยรังสีจึงมีผลต่อความสม่ำเสมอ แพลตฟอร์มรวมการยึดจับและการจัดตำแหน่งเพื่อกำหนดระนาบเวเฟอร์อย่างสม่ำเสมอ และแถวของเครื่องปล่อยรังสีถูกจัดให้สมดุลสนามรังสี การติดตั้งต้องให้ความสำคัญกับการเชื่อมต่อทางกล การจัดการของเสีย และระยะห่างในห้องสะอาด วางแผนการเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุง—โมดูลเครื่องปล่อยรังสีสามารถซ่อมบำรุงได้ แต่ต้องออกแบบการเข้าถึงนั้นเข้าไว้ในสายการผลิต
การจัดการความร้อนเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้ง ระบบจะระบายความร้อน และความร้อนนั้นต้องถูกจัดการตามที่กำหนดเพื่อหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนในสถานีใกล้เคียง การเดินสายไฟแรงดันและอินเตอร์ล็อคต้องเป็นไปตามมาตรฐานแรงดันไฟฟ้าและความปลอดภัย การใช้งานนอกช่วงแรงดันที่ระบุจะทำให้อายุการใช้งานของเครื่องปล่อยรังสีสั้นลงและควบคุมความร้อนไม่เสถียร
ความเข้ากันได้ของวัสดุเป็นเรื่องตรงไปตรงมาแต่ไม่ครอบคลุมทุกกรณี แพลตฟอร์มใช้โพลิเมอร์และโลหะที่ผ่านมาตรฐานห้องสะอาดที่เลือกสำหรับการระเหยต่ำและการปล่อยอนุภาคน้อย หากสภาพแวดล้อมมีตัวทำละลายรุนแรงหรือความชื้นนอกช่วงที่กำหนด ให้ตรวจสอบวัสดุที่สัมผัสและเปียกกับทีมบูรณาการกระบวนการ เรามีเมทริกซ์ความเข้ากันได้—โปรดใช้ข้อมูลนี้
สุดท้าย ระบบสามารถเชื่อมต่อกับ SECS/GEM ได้ แต่การกำหนดไดรเวอร์ขึ้นอยู่กับตัวควบคุมโฮสต์และเวอร์ชันซอฟต์แวร์ของสายการผลิต ประสานงานการทดสอบการสื่อสารกับทีมอุปกรณ์ก่อนเริ่มใช้งาน ผลตอบแทนจะเห็นได้รวดเร็ว: เมื่อเชื่อมต่อแล้ว ขั้นตอนความร้อนจะกลายเป็นส่วนที่คาดเดาได้และทำซ้ำได้ของตารางการผลิต
เมื่อขั้นตอนความร้อนไม่เป็นเครื่องหมายคำถาม สายการผลิตจะเดินหน้าอย่างที่วางแผนไว้ การทำให้แห้งเวเฟอร์ด้วยอินฟราเรดความเร็วสูงนำความแน่นอนนั้นมา—เวเฟอร์หนึ่งแผ่น อุณหภูมิหนึ่งค่า ผลลัพธ์หนึ่งอย่าง