In der Fertigungshalle gilt folgendes Prinzip: Ein Wafer kommt aus dem Reinigungsprozess und enthält immer noch Mikroliter an Wasser. Es dauert Minuten, bis die Heizplatten das Wasser entfernt haben – jede Minute verlängert somit die Gesamtzeit des Prozesses. Schlimmer noch: Uneinheitliche Erwärmung kann zu thermischen Spannungen führen, die sich als Fehlstellungen im Muster bemerkbar machen. Der NIR-Wafertrockner wurde genau dazu entwickelt, dieses Problem zu lösen.
Was technisch wichtig ist:
Nahinfrarotstrahlung trifft direkt auf Wasser und Photoresist. Dadurch wird die Oberfläche innerhalb von Sekunden auf den gewünschten Temperaturwert gebracht – ohne dass auf Wärmeleitung gewartet werden muss. Die Temperaturgleichmäßigkeit über die ganze Fläche des Wafer bleibt bei ±0,1°C, während die Wiederholgenauigkeit zwischen den verschiedenen Chargen bei ±0,2°C liegt. Die Heizelemente bestehen aus Quarz-Halogen-Emittoren, die auf die NIR-Frequenz abgestimmt sind. Zudem wird die Temperatur durch eine geschlossene Pyrometrie-Steuerung genau kontrolliert.
Auch die Bildung von Partikeln bleibt auf einem niedrigen Niveau. Die Kammer ist für den Einsatz in Klassen 1–100 geeignet, verfügt über einen laminaren Luftstrom sowie einen HEPA-fähigen Abluftkanal. Durch den kontaktlosen Haltemechanismus bleibt die Vorderseite des Wafer sauber – es gibt keine mechanischen Beschädigungen.
Warum dieser Trockner geeignet ist:
Man braucht einen Trockner, der zwischen dem Spinnwerkzeug und der Lithografieeinheit platziert werden kann, ohne die Anordnung der Komponenten zu stören. Dieser Trockner beansprucht wenig Platz, kommuniziert über standardmäßige SECS/GEM-Protokolle und kann 24/7 ohne Ausfälle arbeiten. Die Einstellungen für das Weich- und Hartbacken sind bereits vorgegeben, sodass die Bediener die Temperaturparameter nicht neu einstellen müssen, wenn sich das Produkt ändert.
Der Energieverbrauch sinkt, da das Nahinfrarotlicht nur das Zielobjekt erwärmt, nicht den gesamten Rahmen. Dadurch bleiben die Eigenschaften des Photoresists innerhalb der Spezifikationen – dies wiederum reduziert Abweichungen im Auflösungsgrad und somit auch die Notwendigkeit zur Nacharbeit.
Was man berücksichtigen muss:
Der NIR-Trockner benötigt eine eigene Stromversorgung sowie eine saubere Kühlkreislage, damit die gewünschte Temperatur gehalten werden kann. Er funktioniert mit den meisten 300-mm-Werkzeugen – doch beim Aufstellen muss man trotzdem die mechanische Verbindung sowie die Abluftleitungen überprüfen.
Für die Qualifizierungsprozesse und die Einstellung der Parameter sind etwa zwei Wochen einzuplanen. Sobald alles eingestellt ist, ist der Prozess zwar präzise, aber dennoch vorhersehbar.