Op de lithografieafdeling mag je de ‘soft bake’-stap niet beschouwen als een soort opwarmprocedure. Het gaat om een thermische stap die ervoor zorgt dat de concentratie van oplosmiddelen vastligt en dat de hechting van het fotorezistent gelijkmatig is. Als er een verschil van 1°C optreedt over het oppervlak van de wafer, of als er ‘koude plekken’ zijn in het lichtpatroon, dan raakt de nauwkeurige controle over de afmetingen van de wafer verstoord. De ruwheid van de lijnen neemt toe en er ontstaan defecten.
Wat technisch gezien belangrijk is: We gebruiken NIR-lampen voor de ‘soft bake’-stap, omdat ze een constante temperatuur op sub-millimeterniveau mogelijk maken. De geometrie van de kwarts-halogeenemitter en de reflectoren is zo afgesteld dat het thermische profiel zich aanpast aan de vorm van de wafer, en niet aan die van de verwarmingsunit. Op het oppervlak van de wafer kan men een constante temperatuur van ±0,1°C behouden. De herhaalbaarheid blijft hoog, omdat de uitgangssnelheid van de lamp stabiel is en het thermische profiel reproduceerbaar is.
Compatibiliteit met schone ruimtes: In omgevingen van klasse 1–100 zal er geen sprake zijn van partikeltjes die worden gegenereerd door de lamp. Bovendien is de constructie van de lamp zo dat er tijdens gebruik geen partikeltjes worden geproduceerd.
Waarom dit werkt: In grote productiefaciliteiten is de herhaalbaarheid van de ‘soft bake’-stap cruciaal voor de productiekwaliteit. Met NIR-lampen bereikt de wafer snel de gewenste temperatuur – hierdoor verkortt de cyclusduur, zonder dat de thermische parameters worden verstoord. De controle over de dikte van het fotorezistent en het gedrag van de randen wordt beter, waardoor het proces efficiënter verloopt en er minder afval ontstaat.
Energieverbruik: Het energieverbruik is lager, omdat de lamp de wafer rechtstreeks verwarmt, in plaats van de lucht eromheen. De betrouwbaarheid van de lamp komt tot uiting in de tijd dat de lamp continu kan werken: apparaten hebben al meer dan 5.000 uur lang gewerkt, met minder dan 5% daling in de prestaties. Hierdoor wordt ongeplande stilstand vermeden.
Wat je moet weten: NIR-lampen voor de ‘soft bake’-stap hebben specifieke eisen wat betreft montage en alignering. De constante uitgangssnelheid hangt af van de afstand tussen de emitter en de wafer, evenals van de conditie van de reflectoren. Elke aanpassing moet dus in overeenstemming zijn met de mechanische eigenschappen van de lamp en de koelingsfunctie. De lamp werkt met standaardinterfaces, maar als je de grootte van de plaat of de wafer verandert, moet het thermische profiel opnieuw worden aangepast. Plan ook rekening mee met de levensduur van de emitter – zo kan het proces ononderbroken doorgaan.