In der Lithografie-Produktion kann das Polyimid-Fotolack keine solche Temperaturkontrolle ertragen wie die, die mit herkömmlichen Lampen erreicht werden kann. Eine sanfte Erhitzung – selbst wenn sie nur um halbe Grad abweicht – führt zu einer ungleichmäßigen Dicke des Fotolacks. Eine zu starke Erhitzung wiederum hinterlässt nach dem Ätzen Rückstände. Was man braucht, ist eine zuverlässige Temperaturkontrolle – eine schnelle Erhitzung, hohe Wiederholgenauigkeit sowie Hardware, die in einer Reinraumumgebung funktioniert, ohne Partikel in den Produktionsprozess einzubringen.
Unsere Infrarotlampen für die Erhitzung von Polyimid nutzen Kurzwellen-Infrarotstrahler, die auf die Absorptionseigenschaften von Polyimid abgestimmt sind. Dadurch wird eine schnelle, kontaktlose Erhitzung ohne hohe thermische Trägheit erreicht. Die Homogenität auf Waferebene liegt bei ±0,1 °C, und die Wiederholgenauigkeit zwischen verschiedenen Chargen beträgt ±0,2 °C. Diese Lampen arbeiten in Reinräumen der Klasse 1–100, wobei keine Partikel entstehen. Die Leistung bleibt über 5.000 Stunden stabil – mit weniger als 5 % Abfall. Das System ist außerdem für einen 24/7-Betrieb konzipiert, wobei die Temperatur kontrolliert abgesenkt wird, um das thermische Gleichgewicht zu bewahren.
Wie sieht das im praktischen Einsatz aus? Es wird eine bessere Kontrolle der kritischen Abmessungen erreicht, und weniger Chargen müssen nachbearbeitet werden. Die sanften Erhitzungszyklen dauern nur Sekunden, und die Entfernung der Lösungsmittel ist vorhersehbar. Die starke Erhitzung sorgt für die richtige Vernetzung des Materials, ohne dass es zu Übererhitzung kommt. Dadurch bleiben die Restspannungen gering, und das Risiko eines Zusammenbruchs des Musters wird verringert. Zudem sinkt der Energieverbrauch, da die Energie direkt in den Fotolack geleitet wird und nicht dazu dient, den Raum zu erwärmen. Das Ergebnis sind konstante Ätzprofile, weniger Ausschuss und Pläne, die tatsächlich eingehalten werden können.
Ein paar praktische Hinweise vor der Auswahl der Geräte: Bei der Installation muss die Größe der Lampe sowie die optische Verbindung zum Auftrags-/Erhitzungsprozess berücksichtigt werden. Die Inbetriebnahme ist kurz, doch es ist wichtig, die Erhitzungsgeschwindigkeit sowie die Überschießwerte an die spezifischen Eigenschaften des Fotolacks anzupassen. Da die Intensität des Infrarotstrahls mit der Entfernung variiert, muss diese genau eingehalten werden – andernfalls leiden Homogenität und Wiederholgenauigkeit. Regelmäßige Kalibrierung der Strahler sowie ein reinraumkonformes Handling sind erforderlich, um die Partikelzahl unter Kontrolle zu halten.