Auf der Produktionsfläche ist ein Wafer, der aus dem Reinigungsprozess kommt, erst dann wirklich sauber, wenn er völlig trocken ist. Jegliche verbleibenden Wasserspuren, Mik befleckungen oder Spannungsrückstände auf der Oberfläche führen später zu Problemen bei der Haftung des Photoresists sowie zu Defekten während der Lithografie. Wenn das Prozessfenster unter 2 nm sinkt, reicht der herkömmliche Spin-Trocknungsprozess nicht mehr aus. Die Ursache liegt dabei im thermischen Effekt.
Was technisch wirklich wichtig ist:
Anstelle einer allgemeinen Erwärmung wird hier eine gezielte Energiezufuhr mittels Infrarotstrahlung verwendet. Die Wellenlänge wird so gewählt, dass sie auf den Wasserabsorptionspeak abgestimmt ist – nicht auf die Eigenschaften des Substrats. Dadurch wird eine thermische Homogenität von ±0,1°C auf der gesamten Oberfläche des Wafers erreicht. Die Verdunstung wird somit vorhersehbar – ohne dass der Wafer beeinträchtigt wird oder der Photoresist ausgasen muss. Die Anlage ist für den Einsatz in Reinräumen der Klasse 1–100 konzipiert und arbeitet ohne jegliche Partikelprobleme.
Warum das im täglichen Produktionsbetrieb funktioniert:
Es ist notwendig, einen Prozess zu haben, der Schicht für Schicht wiederholt werden kann. Unsere Thermokontrolle sorgt dafür, dass während des kritischen Nachreinigungsprozesses die Oberflächentemperatur konstant bleibt – dadurch bleibt auch die Qualität des nächsten Photoresist-Schichts gewährleistet. Diese Wiederholgenauigkeit eliminiert eine wichtige Variable im Lithographieprozess, was wiederum die Kontrolle über die Linienbreite verbessert und die Notwendigkeit von Nacharbeiten verringert. Das System hat sich als zuverlässig über 24/7 erwiesen – ohne unplanmäßige Stillstände. So bleibt das thermische Gleichgewicht erhalten und die Produktivität bleibt hoch.
Was man von Anfang an berücksichtigen muss:
Um diese Anlage einzusetzen, ist sorgfältige Planung erforderlich. Die Trockenkammer muss mit der vorhandenen Abluftanlage sowie der Chemikalienentsorgungssysteme verbunden werden. Die Anlage selbst ist robust, doch sie ist empfindlich gegenüber der Dicke der Wasserschicht auf dem Wafer – daher muss der Reinigungsprozess stabil sein. Es wird eine kurze Einrichtungszeit benötigt, um das thermische Profil an die spezifischen Reinigungsmethoden und -zeiten anzupassen. Der Vorteil ist klar: Jeder Defekt, der bereits in der Trocknungsphase vermieden wird, bedeutet einen weniger verschwendeten Wafer.