Sur une ligne de 300 mm, on connaît bien le problème : une déviation de 1 °C pendant le séchage du photo-résiste peut faire en sorte que les dimensions critiques sortent des spécifications requises. Nous avons donc conçu un système de lampe à infrarouges en fibre de carbone pour éviter cela. Ce système remplace les sources halogènes et de quartz traditionnelles par un émetteur en fibre de carbone adapté aux longueurs d’onde infrarouges. Ainsi, on obtient un chauffage rapide et uniforme, sans zones chaudes.
La uniformité thermique au niveau de la wafer est de ±0,1 °C sur toute la surface concernée. La répétabilité reste dans cette fourchette, même après des milliers de cycles. La réponse est inférieure à une seconde, ce qui permet un contrôle précis tant pour les processus de séchage doux que pour ceux de séchage intense. La lampe fonctionne parfaitement dans des environnements de classe 1–100, sans aucune particule indésirable. De plus, elle répond aux exigences en matière de faible émission de gaz, essentielles pour les procédés de lithographie avancés. La consommation d’énergie est réduite de jusqu’à 30 % par rapport aux lampes halogènes. L’émetteur peut fonctionner pendant plus de 5 000 heures à pleine puissance, avec moins de 5 % de dégradation.
Quels sont les avantages pratiques ? Un contrôle plus précis des dimensions critiques, moins de reprovisionnements, et des taux de productivité stables, même à mesure que les tailles des wafer diminuent. On peut utiliser des quantités plus faibles de photo-résiste sans crainte, assurer une uniformité dans le comportement du matériau sur toute la surface de la wafer, et éviter que le budget thermique varie d’un équipement à l’autre. Ce système s’intègre facilement aux processus existants, grâce à des interfaces et des routines de calibration standard. Il n’est donc pas nécessaire de repasser par des tests approfondis pour valider le processus.
L’installation consiste principalement à gérer la charge thermique et la géométrie de la visibilité entre la lampe et la wafer. L’émetteur en fibre de carbone ne supporte pas les contraintes mécaniques ; par conséquent, son montage doit éviter tout type de fixation qui pourrait exercer une pression sur lui, afin qu’il puisse se dilater librement. Il est conseillé de effectuer un test de mise en service rapide pour déterminer l’émissivité dans toute la zone concernée, puis d’ajuster les paramètres PID en fonction des caractéristiques du photo-résiste utilisé. Une fois que tout est ajusté, la lampe offre la stabilité nécessaire pour fonctionner jour après jour.