Trong quy trình in ấn bằng phương pháp lithography, việc nung chảy chất photoresist không chỉ là bước khởi động thông thường; đó còn là bước quan trọng để kiểm soát kích thước các chi tiết được in ra. Nếu nhiệt độ nung chảy thay đổi 2°C, thì các đường kẻ trên bề mặt wafer sẽ dịch chuyển vài nanomet. Chúng tôi đã chế tạo loại đèn hồng ngoại hai ống nhằm loại bỏ yếu tố gây biến động này.
Điều quan trọng về mặt kỹ thuật là: đèn hoạt động dựa trên tia hồng ngoại bước sóng ngắn, giúp truyền năng lượng trực tiếp vào chất photoresist mà không làm hư hại các lớp vật liệu phía dưới. Hai ống của đèn giúp điều chỉnh cường độ ánh sáng trên toàn bộ bề mặt wafer, từ đó đảm bảo độ đồng đều của bề mặt ở mức ±0,1°C. Thời gian phản ứng của đèn chỉ dưới 2 giây; vì vậy khi thay đổi thiết lập, đặc tính của bề mặt wafer sẽ thay đổi ngay lập tức. Độ lặp lại của quy trình in ấn nằm trong khoảng vài trăm phần nghìn độ.
Lớp vỏ bằng thạch anh cùng cấu trúc phản xạ giúp loại bỏ hoàn toàn các hạt bụi, giúp duy trì môi trường làm việc trong phạm vi tiêu chuẩn Class 1–100.
Lý do tại sao phương pháp này hiệu quả trong sản xuất: nó giúp đảm bảo kích thước các chi tiết được in ra ổn định, giảm thiểu số lần sửa chữa, và giảm thiểu các sai lệch trong quy trình in ấn. Các đặc tính của chất photoresist sau khi được nung chảy vẫn ổn định, và các khiếm khuyết ngẫu nhiên cũng giảm đi. Việc sử dụng năng lượng cũng giảm xuống, vì đèn chỉ làm nóng chất photoresist chứ không phải toàn bộ buồng in.
Các thiết bị này đã hoạt động hơn 5.000 giờ mà mức độ sai lệch trong chất lượng sản phẩm chỉ dưới 5%. Điều này có nghĩa là ít cần phải bảo trì hơn, và các linh kiện thay thế cũng có thể được lên kế hoạch một cách chính xác.
Một vài lưu ý thực tế: việc lắp đặt đèn đòi hỏi nguồn điện riêng biệt và việc căn chỉnh vị trí lắp đặt phải được thực hiện cẩn thận. Hiệu suất của đèn phụ thuộc vào khoảng cách giữa bộ phận phản xạ và bề mặt wafer. Đèn hoạt động trong dải điện áp hẹp, và cần phải kiểm soát nhiệt độ môi trường xung quanh để đảm bảo độ ổn định nhiệt độ.
Nên lên kế hoạch thay thế đèn trong thời gian bảo trì, chứ không phải sau khi xảy ra sự cố.