در فرآیند پخت ویفرها، دمای ۹۰ درجه سانتیگراد تنها یک مقدار دمایی نیست؛ بلکه این مقدار، محدودیت حرارتی لازم برای کنترل عرض خطوط روی ویفرهاست. اگر دمای حفظ حلالهای مورد استفاده در فرآیند فتورزیست را نیم درجه کاهش دهیم، محصولات تولید شده دارای نقصهایی خواهند بود که تنها پس از فرآیند توسعه قابل مشاهده خواهند بود. ما یک لامپ مادون قرمز برای ابزارهای Applied Materials طراحی کردهایم تا این انحرافات را کنترل کند.
از نظر فنی، چه چیزی مهم است؟ این لامپ، نوع مادون قرمز کوتاهامواج است و برای هماهنگی با خواص جذب فتورزیستها طراحی شده است. معیار واقعی، یکنواختی حرارتی است؛ یعنی تفاوت دما در سطح ویفر باید در حد ±۰.۱ درجه سانتیگراد باشد. این مقدار با استفاده از ترموکوپلهای دقیق و در شرایط جریان گاز، اندازهگیری میشود؛ همچنین این یکنواختی در تمام مدت فرآیند پخت حفظ میشود. پوشش کوارتزی و قطعات سرامیکی مورد استفاده، برای استفاده در اتاقهای پاک، طراحی شدهاند؛ همچنین این قطعات برای کار در شرایط کلاس ۱ تا ۱۰۰ مناسب هستند و در حالت پایدار، هیچ ذرهای تولید نمیشود.
قابلیت تکرار فرآیند، در طول بیش از ۵۰۰۰ ساعت کار، در حد ۱٪ باقی میماند؛ بنابراین همان پروفایل لامپ، عملکرد خطوط روی ویفرها را در هر بار تولید، یکنواخت نگه میدارد.
چرا این لامپ مفید است؟ ابزارهای Applied Materials، چرخههای حرارتی بسیار دقیقی دارند؛ فرآیند فتورزیست نیز به نرخ تغییر دما و زمان استقرار در دمای مشخص حساس است. این لامپ، بدون تغییر در ساختار مکانیکی، در محفظه موجود قرار میگیرد؛ همچنین پاسخ کنترلی آن به اندازهای سریع است که دما را در حین تغییر گاز یا باز و بسته شدن درها، کنترل کند. در نتیجه، تعداد کارهای بازسازی کاهش مییابد؛ درآمدزایی نیز بهبود مییابد. همچنین، انرژی مصرفی کاهش مییابد؛ زیرا لامپ تنها زمانی گرم میشود که لازم باشد. وقتی که پروفایل حرارتی پایدار باشد، فرآیند تولید بهتر خواهد بود؛ همچنین دیگر نیازی به ردیابی انحرافات دمایی نیست.
جزئیات عملی: این لامپ، با اتصالات استاندارد Applied Materials کار میکند؛ اما باید از نوع کانکتور و محل نصب آن، مطابق با نسخه ابزار و ساختار محفظه، اطمینان حاصل کرد. برای اندازهگیری دقیق دما، باید یک آزمایش کوتاه انجام داد؛ همچنین باید مقدار تنظیمات دما را مشخص کرد. در اتاقهای پاک با رطوبت بالا، باید لولههای خنککننده را خشک نگه داشت؛ در غیر این صورت، رطوبت باعث اختلال در فرآیند پخت خواهد شد. پس از تنظیم صحیح، دیگر نیازی به تنظیم مجدد لامپ نیست؛ فقط باید کنترلهای مربوط به سنسورها انجام شود.