در فرآیند لیتوگرافی، تغییر ۱ درجه سانتیگراد در دمای حرارتدهی، نه تنها باعث تغییر عرض خطوط میشود، بلکه کنترل کیفیت فیلم نیز مختل میگردد؛ همچنین زاویه دیوارههای فیلم نیز تغییر میکند و در نهایت باعث کاهش بازدهی تولید میشود. لامپهای حرارتدهی، در واقع نقش پلیسهای کنترل دما در اتاقهای پاک را ایفا میکنند.
از نظر فنی، موارد مهمی وجود دارد. ما از لامپهای حرارتدهی استفاده میکنیم که با ترکیب منابع اینفراردهی کوتاهموج با سیستم حرارتی مبتنی بر کوارتز، میتوانند یکنواختی دمایی در سطح ویفر را در حد ±۰.۱ درجه سانتیگراد حفظ کنند. قابلیت تکرار این فرآیند در کل محدوده دمایی، از حرارت پایین تا حرارت بالا، بسیار خوب است و هیچ نوسانی وجود ندارد.
سازگاری با اتاقهای پاک نیز یک ویژگی ضروری است؛ موادی که استفاده میشوند، دارای گازات کمی هستند؛ مسیرهای تخلیه گاز نیز به گونهای طراحی شدهاند که با سیستم HEPA هماهنگ باشند؛ همچنین مسیرهای حرارتی نیز به گونهای طراحی شدهاند که میزان ذرات در اتاق پاک کنترل شود. این امر باعث میشود که تعداد ذرات در محدوده کلاس ۱ تا ۱۰۰ باقی بماند.
نتیجه این امر، جریان یکنواخت فوتوrezist، کنترل مناسب مقدار محلولهای باقیمانده، و ضخامت پیشبینیپذیر فیلم است؛ این ویژگیها در تمام دورههای تولید، برای تمام ویفرها، صادق است.
چرا این روش در کارخانههای تولید واقعی مؤثر است؟ در فرآیندهای تولید با حجم بالا، به چرخههای حرارتدهی سریع و قابل تکرار نیاز است. این لامپها میتوانند دمای مورد نیاز را به سرعت دستیابی کنند؛ بنابراین زمان حرارتدهی کاهش مییابد، بدون اینکه یکنواختی فیلم مختل شود. این امر باعث صرفهجویی در مصرف انرژی و کنترل بهتر دما میشود.
قابلیت تکرار، به معنای کاهش نوسانات دما و کاهش میزان محصولات با عیب است. در خطوط بستهبندی که از فوتوrezistهای ضخیم استفاده میکنند، همین پایداری باعث کاهش مشکلات مربوط به لکهها و ناخالصیها میشود؛ بنابراین تعریف الگوها نیز در حد مورد نیاز باقی میماند.
چند نکته عملی: برای استفاده از این سیستم، به سیستمهای الکتریکی و مسیرهای تخلیه گاز مخصوص اتاقهای پاک نیاز است؛ همچنین دمای حرارتدهی باید با شرایط شیمیایی فوتوrezist و دستگاه مورد استفاده سازگار باشد. فرآیند راهاندازی سیستم نیز ساده است؛ کافیست توان لامپ، زمان حرارتدهی و الگوی دمایی را مطابق با فرآیند تولید تنظیم کنید.
وقتی سیستم تنظیم شد، کار خود را به خوبی انجام خواهد داد. ما نمونههایی داریم که بیش از ۵٬۰۰۰ ساعت کار کردهاند و تغییرات کمتر از ۵٪ در کیفیت محصولات وجود داشته است.