در فرآیند لیتوگرافی، میدانید که چه اتفاقاتی میافتد: حتی کمترین تغییر در دمای حرارتی میتواند باعث شود که ابعاد مورد نظر به سطح نانومتر برسد. خطوط روی ویفر نیز به تدریج از جای خود دور میشوند. ما چراغ گرمایشی نیمههادی قابل تنظیم را طراحی کردهایم تا دمای حرارتی در سطح مناسبی باقی بماند؛ یعنی دمایی که قابل کنترل باشد و تکرارپذیر باشد.
چه چیزهایی اهمیت دارد؟
این چراغ از یک فرستنده مادونقرمز کوتاهامواج استفاده میکند تا ویفر را به سرعت گرم کند؛ همچنین، این چراغ باعث میشود که دمای سطح ویفر در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد باقی بماند. تنظیم دما به صورت مستقیم و خطی انجام میشود؛ بنابراین میتوانید دمای فوتورزیست را تنظیم کنید، بدون اینکه دمای ویفر از حد مجاز فراتر رود. این طراحی برای استفاده در اتاقهای پاک با سطح کنترل ۱ تا ۱۰۰ مناسب است؛ همچنین، در منطقه گرم، هیچ ذرهای تولید نمیشود، و رابط کوارتز/سرامیک نیز در برابر شستشوی مایعات مقاوم است. در عمل، فرآیندهای گرم کردن ویفر در عرض چند ثانیه انجام میشود، و فاصله زمانی لازم برای انجام این فرآیند به اندازه کافی زیاد است تا بتوان از آن برای فرآیندهای پیشرفته نیز استفاده کرد.
نکته مهم در فرآیند فوتورزیست این است که تکرارپذیری تنها معیار مهم است. چراغ گرمایشی قابل تنظیم، منحنی حرارتی را از یک دسته تولید به دسته دیگر ثابت نگه میدارد؛ بنابراین تغییرات دمایی بین دفعات مختلف کاهش مییابد. همچنین، زمان لازم برای گرم شدن ویفر کوتاهتر میشود، بدون اینکه باعث کاهش بازدهی شود. طراحی این چراغ به گونهای است که میتوان آن را در خطوط بستهبندی نیز استفاده کرد؛ بنابراین دمای ویفر کنترل شده و حفرههای کمتری در ویفر ایجاد میشود. همچنین، مصرف انرژی نیز کمتر است؛ زیرا چراغ تنها مقدار انرژی لازم برای رسیدن به دمای مورد نظر را مصرف میکند. عمر طولانی فرستنده نیز باعث میشود که زمان لازم برای انجام فرآیند کاهش یابد.
قبل از شروع کار، چند نکته عملی وجود دارد: ابتدا رابط اتصال چراغ را بررسی کنید و مشخصات تغییرات ولتاژ را بررسی نمایید؛ چراغ به نویزهای ولتاژی حساس است و این نویزها میتوانند باعث تغییرات دمایی شوند. اجازه دهید چراغ برای مدت کوتاهی کار کند تا خروجی فرستنده ثابت شود؛ سپس دوباره موقعیت منعکسکننده چراغ را بررسی کنید تا یکنواختی دمایی حفظ شود. همچنین، باید بودجه حرارتی را بر اساس لایههای موجود روی ویفر تنظیم کنید؛ ویفرهای ضخیم و فیلمهای با ضریب کم، واکنشهای متفاوتی نشان میدهند؛ بنابراین ابتدا باید از یک ویفر مترولوژیکی برای کالیبراسیون استفاده کنید.