Im Bereich der Lithografie kann ein lokaler Temperaturanstieg von 2°C auf der Waferoberfläche während des Weichbrennvorgangs dazu führen, dass die kritischen Abmessungen verändert werden – außerdem kann dies dazu führen, dass die erforderliche Belichtungszeit verdoppelt wird. Man kann nicht nach jedem Produktionszyklus nach solchen Temperaturschwankungen suchen. Der Infrarotheizer sorgt dafür, dass die Temperatur im gewünschten Bereich bleibt – also auf dem Niveau des Resistprofils und nicht aufgrund von Prozessvarianzen.
Was technisch wichtig ist: Wir verwenden kurzwelliges Infrarotlicht zur schnellen, direkten Erwärmung der Wafer. Dabei wird die Reaktion der Wafer selbst berücksichtigt. Dadurch wird eine Temperaturhomogenität von ±0,1°C innerhalb des gesamten Prozessfensters erreicht. Zudem bleibt die Temperatur bei jeder Produktion konstant. Der Heizer wird in Reinräumen der Klasse 1–100 eingesetzt; er erzeugt keine Partikel und verfügt über einen geschlossenen Aufbau mit geringer Gasentwicklung. So wird eine stabile Leistung auch bei 24/7-Betrieb gewährleistet – ohne unerwartete Ausfälle und mit planbaren Wartungsintervallen.
Warum das in der Praxis funktioniert: Beim Trocknen der Wafer, beim Entgasen sowie beim Weich- und Hartbrennvorgang reduziert das Infrarotlicht die Zeit bis zum Erreichen der gewünschten Temperatur und hält diese konstant. Dadurch steigt die Produktivität, ohne dass die Qualität leidet. Wenn der Brennvorgang reproduzierbar ist, bleibt die Chemie des Fotoleitmittels vorhersehbar – es entstehen weniger Rückstände und Defekte, und die Kontrolle der Abmessungen wird verbessert. Die gleiche Heiztechnologie wird auch für die Aushärtungsschritte verwendet – dadurch wird insgesamt weniger Energie benötigt, während dennoch die gewünschten Prozesse erreicht werden.
Was man beachten muss: Es ist wichtig, das Infrarotspektrum sowie die Leistungsdichte an die Eigenschaften des Substrats anzupassen. Der Heizer muss gut in das System integriert werden – außerdem müssen die Schnittstellen sowie die Kühlungsanlagen mit den Anforderungen des Behälters sowie der Abgasentsorgung übereinstimmen. Man muss auch auf die thermische Masse sowie die Abschirmung achten, damit benachbarte Optiken und Sensoren nicht beschädigt werden. Wenn alles richtig eingestellt ist, ergibt sich ein stabiler Prozessablauf, der auch während der Qualifizierung sowie in der täglichen Produktion bestehen bleibt.