บนไลน์การผลิต อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงโดยไม่มีสัญญาณเตือนไม่แสดงด้วยป้ายเตือน มันปรากฏในรูปของความแปรผันของความกว้างเส้น ความล้มเหลวในการยึดติดของโฟโต้เรซิสต์หลังการอบอ่อน และชิ้นงานเสียที่ปรากฏในรายงานประจำวัน ในกระบวนการผลิตและบรรจุ wafer งบประมาณความร้อนคือขอบเขตที่ตายตัว—ไม่สามารถเจรจาต่อรองได้
นั่นเป็นเหตุผลที่เราออกแบบ heater element ของ Oxford Instruments สำหรับโลกจริงของโรงงานผลิต มันคือแหล่งความร้อนขนาดกะทัดรัดที่เหมาะกับห้องคลีนรูม ถูกออกแบบมาเพื่อขั้นตอนการอบลิโทกราฟี และเพื่อความซ้ำซ้อนในกระบวนการที่เชื่อถือได้
สิ่งที่สำคัญจริงๆ ภายในตัวเครื่อง
เราใช้การให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดช่วงคลื่นสั้น (SWIR) ควอตซ์—ตอบสนองอย่างรวดเร็ว ควบคุมอย่างแม่นยำ—ทำให้อุณหภูมิที่ระดับ wafer มีความสม่ำเสมอในช่วง ±0.1°C ทั่วพื้นที่ active element ถูกออกแบบสำหรับการใช้งานในห้องคลีนรูมระดับ Class 1–100 โดยมีการคายก๊าซน้อยและไม่สร้างฝุ่นละอองในสภาวะใช้งานปกติ ดังนั้นจำนวนฝุ่นจึงไม่กลายเป็นปัญหา
ความหนาแน่นของพลังงานถูกปรับให้เหมาะสมกับโหลดความร้อนของ wafer และ substrate และส่วนเชื่อมต่อถูกออกแบบเพื่อการติดตั้งที่มั่นคงและการสัมผัสความร้อนที่ซ้ำได้ เมื่อใช้งานจริง คุณจะได้อายุการใช้งานที่ยาวนาน—หน่วยทำงานได้มากกว่า 5,000 ชั่วโมงโดยมีการเปลี่ยนแปลงกำลังขับเพียงเล็กน้อย ซึ่งหมายถึงการลดจำนวนอะไหล่และเวลาที่เสียไปกับการบำรุงรักษา
ทำไมระบบนี้จึงเหมาะกับกระบวนการในโรงงาน
ในกระบวนการโฟโต้เรซิสต์ อุณหภูมิอบอ่อน (soft bake) และอบแข็ง (hard bake) ที่คงที่เป็นสิ่งที่ทำให้การควบคุมขนาดมิติสำคัญเป็นไปได้ และลดงานแก้ไข การให้ความร้อนที่ตอบสนองรวดเร็วช่วยให้ช่วงเวลาเร่งอุณหภูมิลดลง จึงสามารถลดเวลาในการรอบกระบวนการโดยไม่สูญเสียความเสถียรของโปรไฟล์อุณหภูมิ
การใช้พลังงานถูกควบคุมอย่างมีวินัยเพราะ heating element จะทำงานตามความต้องการและรักษาค่าที่ตั้งไว้โดยมีแรงดันไฟเกินต่ำ ในสายการผลิตบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ การควบคุมความร้อนนี้เพิ่มคุณสมบัติการยึดติดและควบคุมฟองอากาศได้ดีขึ้น พร้อมทั้งรักษาการบ่มที่ไม่มีฟองอากาศ ทำให้ช่วงกระบวนการกว้างและคาดการณ์ได้
รายละเอียดเชิงปฏิบัติที่ต้องรักษาไว้อย่างเคร่งครัด
องค์ประกอบต้องมีการจับคู่ความร้อนที่แม่นยำกับ susceptor และการติดตั้งที่สะอาดและจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องเพื่อคงความสม่ำเสมอ การติดตั้งผิดตำแหน่งจะทำให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่—หลีกเลี่ยงได้ง่ายแต่ต้องตั้งค่าให้ถูกต้อง
นอกจากนี้ยังต้องมีการจ่ายไฟที่เสถียร แรงดันไฟฟ้ากระชากจะลดอายุการใช้งานของ element ดังนั้นต้องปกป้องแหล่งจ่ายไฟ ในระหว่างการผสานรวมอุปกรณ์ ควรยืนยันความเข้ากันได้ของอินเทอร์เฟซเครื่องมือและขั้วต่อ จากนั้นกำหนดตารางตรวจสอบโปรไฟล์อุณหภูมิเป็นระยะเพื่อรักษาประสิทธิภาพให้อยู่ในช่วงสเปคที่กำหนดไว้