Auf der Lithografiestraße reicht bereits eine Verschiebung von einem halben Grad während des „Soft Bake“-Prozesses aus, um ein kontrolliertes Profil des Photoresists in eine Fehlerquelle bezüglich der Dicke zu verwandeln. Der Heizer für die Ellipsometrie-Sonde wurde entwickelt, um diese Verschiebungen bereits im Vorfeld zu verhindern. Er ist auf die thermischen Bedingungen beim Trocknen der Wafer, beim Vorbehandeln des Photoresists sowie nach der Belichtung abgestimmt – dabei spielt die Temperaturgleichmäßigkeit eine entscheidende Rolle für die Geometrie des Geräts.
Was wirklich wichtig ist
Es handelt sich um einen Kurzwellen-Infrarotstrahler in Kombination mit einem durch Quarz stabilisierten Wärmeleitweg. Dadurch wird eine Temperaturgleichmäßigkeit auf der Waferoberfläche von ±0,1°C gewährleistet. Änderungen der Einstellungen werden sofort umgesetzt – mit einer Reaktionszeit von unter einer Sekunde und ohne Überschreitung der Zielwerte. Das System ist für Reinräume der Klasse 1 geeignet; die verwendeten Materialien sowie die Oberflächenbehandlungen sorgen dafür, dass es zu keiner Teilchengenerierung kommt. Die Leistung bleibt über 5.000 Stunden hinweg stabil – somit kann das System 24/7 betrieben werden, wobei die Wartungsintervalle einfach planbar sind.
Warum das im täglichen Einsatz wichtig ist
Durch diese Präzision wird die Nachbearbeitung des Photoresists reduziert und gleichzeitig die thermische Stabilität gewährleistet. Die Reproduzierbarkeit beim „Soft Bake“ verbessert wiederum die Kontrolle der Dicke des Photoresists – was wiederum zu besseren Ergebnissen bei der Überlagerung der Schichten führt. Das stabile Wärmeprofil bleibt auch beim „Hard Bake“ und beim Aushärten bestehen – ohne dass es zu ungleichmäßigen Temperaturen kommt. Zudem wird Energie eingespart, da der Strahler nur das Zielobjekt erwärmt, nicht die Wandungen des Behälters. Dadurch wird das Prozessfenster erweitert, sobald die thermischen Schwankungen verschwinden.
Die Details, die dafür sorgen, dass es funktioniert
Die Installation erfordert eine Anpassung an die Geometrie der Sonde sowie an die Emittivität der Waferoberfläche. Dielektrische Schichten sowie die Metallisierung auf der Rückseite der Wafer können die effektive Einstellung um einige Grad verändern. Planen Sie daher frühzeitig die Befestigungsmöglichkeiten und stellen Sie sicher, dass die PID-Einstellungen des Controllers für Ihre Waferkonstruktion geeignet sind. Sobald alles richtig eingestellt ist, liefert der Heizer die erforderliche Reproduzierbarkeit – Schicht für Schicht.