In der Fertigungshalle führt eine Strukturgröße von 5 Nanometern dazu, dass die thermische Homogenität beeinträchtigt wird. Das Trocknen der Wafer sowie die anschließenden Behandlungsprozesse verzeihen solche Abweichungen nicht. Wenn die Lampe an Leistung verliert, treten Probleme wie Unebenheiten an den Rändern der Wafer, schwache Haftung sowie Partikelbildung auf – all das kann dazu führen, dass ganze Produktchargen verschwendet werden müssen.
Was technisch wichtig ist: Unsere Wolframfaden-Quarzlampen strahlen Kurzwellen-Infrarot aus, das sich effektiv in Wasser und Photoresist eindringen lässt. Dadurch wird das Lösungsmittel entfernt, ohne dass der Polymer beeinträchtigt wird. Die Geometrie des Fadens sowie die Quarzhülle sind so gestaltet, dass die Lichtausbeute über Tausende von Stunden hinweg konstant bleibt. In der beleuchteten Zone halten wir die Temperaturhomogenität auf dem Wafer-Niveau bei ±0,1 °C – außerdem bleibt die Reproduzierbarkeit von Bearbeitungsschritt zu Bearbeitungsschritt hoch. Durch die Konstruktion entstehen kaum Partikel, und die verwendeten Materialien sind für Reinräume bis zur Klasse 1 geeignet.
Warum es in der Praxis funktioniert: Beim Trocknen der Wafer verkürzt die schnelle, kontrollierte Infrarotstrahlung die Zeit, die für die Behandlung benötigt wird – dadurch wird das Risiko einer erneuten Feuchteaufnahme vor der Lithografie verringert. Bei der soften Behandlung erfolgt eine vorhersehbare Verdunstung des Lösungsmittels, wodurch die Kontrolle der kritischen Abmessungen gewährleistet wird. Bei der harten Behandlung erfolgt die Aushärtung ohne Stress oder Delaminierung. Dadurch reduzieren sich die Anzahl der Nachbearbeitungen, die Erfolgsrate bei der ersten Bearbeitung steigt, und die thermische Stabilität bleibt erhalten. Zudem sinkt der Energieverbrauch, da die Lampe nur dann erhitzt wird, wenn es notwendig ist – und dabei immer genau den eingestellten Wert hält.
Was man berücksichtigen muss: Diese Lampen benötigen geeignete Reflektoren sowie stabile Stromversorgungen. Die Leistung der Lampen ist empfindlich gegenüber Spannungsschwankungen und Temperaturschwankungen. Es ist daher notwendig, eine kontrollierte Abkühlung sowie Schutzmaßnahmen zu ergreifen, damit das Infrarotlicht nicht auf benachbarte Materialien trifft. Wenn die Lampen in der vorgeschriebenen Ausrichtung und Entfernung installiert werden, können sie 24/7 betrieben werden – doch es sind dennoch regelmäßige Wartungsarbeiten erforderlich, um den Prozess in Ordnung zu halten.