
在光刻生产线上,光阻烘烤过程中哪怕有0.1°C的温度变化,都可能使关键尺寸发生纳米级的偏差。这已经超出了“容忍范围”,直接导致产物报废。因此,我们设计了短波红外灯,以此消除这种不确定性,从而确保晶圆表面的均匀性——这不再是不确定的因素,而是一种可实现的指标。
我们选择短波红外线作为发光源,因为它的加热效率更高,热惯性低。其峰值发射波长与常见光阻的吸收特性相匹配,因此能量能够直接作用于光阻层,而非其他部分。这样一来,150/200/300毫米规格的晶圆表面温度均匀性可以保持在±0.1°C范围内,而在烘烤过程中,温度稳定性则可控制在0.5°C以内。
石英外壳及反射器的设计有助于减少颗粒的产生,从而让洁净室内的颗粒浓度保持在1-100级标准范围内。该灯具的使用寿命可超过5,000小时,其光强度下降幅度不到5%。
在光刻工序中,这意味着可以更精确地控制光阻的烘烤过程,从而减少缺陷,同时也能更可靠地控制晶圆的尺寸精度。快速的升温与冷却速度则有助于提高生产效率,且不会增加额外的热量消耗。由于灯具只是对目标物体进行加热,而非整个腔体,因此能耗也会降低。
该灯具具备24/7连续运行的能力,而且其模块可以热插拔,这样即使出现意外情况,生产线也不会停止运转。
安装过程相当简单,只需将其安装在标准的轨道上即可。不过,需要注意光学对准以及敏感部件周围的电磁屏蔽问题。此外,还需要将此灯具与现有的温度控制器及互锁装置相连,然后根据光阻的特性来调整烘烤参数。
此外,还需要定期检查反射器并清洁石英外壳,这样才能确保多年来的性能稳定,而不仅仅是几个季度而已。