Nelle linee di produzione, si sa come funzionano le cose: un wafer esce dal processo di lavaggio e presenta ancora sulla superficie dei microlitri d’acqua. Ci vogliono minuti affinché i riscaldatori possano rimuovere tutta quell’umidità; ogni minuto in più aumenta il tempo necessario per completare il ciclo di lavorazione. Peggio ancora, un riscaldamento non uniforme può causare stress termici, che si manifestano come squilibri nella struttura del wafer. Il essiccatore a onde infrarosse a lungo raggio è stato progettato apposta per risolvere questo problema.
Cosa è importante dal punto di vista tecnico L’energia delle onde infrarosse a lungo raggio colpisce direttamente l’acqua e il fotoresistente, quindi la superficie raggiunge il livello di temperatura desiderato in pochi secondi, senza dover attendere che l’energia venga trasmessa attraverso il materiale stesso. L’uniformità della temperatura su tutta la superficie del wafer rimane entro i ±0,1°C, mentre la ripetibilità tra diversi lotti è inferiore ai ±0,2°C. I riscaldatori utilizzano emettitori a quarzo-alogeno, regolabili sulla banda delle onde infrarosse a lungo raggio; inoltre, il controllo della temperatura avviene tramite sistemi di pirometria a circuito chiuso, direttamente sul piano del wafer.
Anche la formazione di particelle è ridotta al minimo. La camera di essiccazione è compatibile con standard Class 1–100, dispone di un flusso d’aria laminare e di sistemi di estrazione integrati con filtri HEPA. Il fissaggio del wafer avviene senza contatto fisico, quindi non ci sono rischi legati a eventuali segni meccanici sulla superficie del wafer.
Perché è adatto alle linee di produzione È necessario un essiccatore che possa essere inserito tra il dispositivo di rotazione e la cella di litografia, senza disturbare la struttura complessiva della linea di produzione. Questo dispositivo occupa poco spazio, comunica tramite protocolli standard SECS/GEM e può funzionare 24/7, senza interruzioni inaspettate. I parametri di essiccazione sono predefiniti, quindi, quando cambia il prodotto da trattare, gli operatori non devono modificare i parametri termici.
L’uso di energia viene ridotto, poiché le onde infrarosse riscaldano soltanto la superficie interessata, e non l’intero dispositivo. Inoltre, il processo di essiccazione avviene secondo i parametri previsti, quindi si riducono gli errori legati alla posizione del wafer e i costi legati ai ri-trattamenti.
Cosa bisogna prendere in considerazione L’essiccatore a onde infrarosse a lungo raggio richiede una propria fonte di alimentazione e un sistema di raffreddamento efficace, per mantenere stabile il livello di temperatura desiderato. Funziona con la maggior parte degli strumenti per lavorazione di wafer da 300 mm, ma è comunque necessario verificare l’interfaccia meccanica e i sistemi di estrazione durante l’installazione.
Si calcola un tempo di integrazione di circa due settimane per effettuare i test di collaudo e definire i parametri di funzionamento. Una volta configurato correttamente, il processo diventa preciso e prevedibile.