Bei der Verwendung von 300-mm-Wafern lernt man schnell, dass eine Abweichung von weniger als 0,1 °C in der Trocknungs-/Brennphase keineswegs eine „kleine“ Abweichung ist. Solche Abweichungen führen zu einer Verschiebung der kritischen Abmessungen um Nanometer – und beeinflussen somit auch die Anzahl der Partikel negativ. Automatische Trockner für Wafer sind also nicht nur eine Quelle zusätzlicher Wärme. Sie bilden vielmehr die Basis für eine gleichmäßige Erwärmung des Photoresists während des Weich- und Hartbrennvorgangs sowie während des Nachreinigungsprozesses. Dadurch wird entschieden, ob die Wafer ausgeliefert werden können – oder ob sie verworfen werden müssen.
Was technisch wichtig ist:
Wir haben den Trockner so konzipiert, dass er mit einem für Reinräume geeigneten thermischen Modul ausgestattet ist. Dadurch bleibt die Temperatur auf dem Wafer bei ±0,1 °C konstant – über einen Zeitraum von 24 Stunden sogar bei einer Stabilität von besser als ±0,2 °C. Die Temperatursteuerung wird so gesteuert, dass sie zum thermischen Verhalten des Photoresists passt – dadurch entstehen weder Lösungsmittelblasen noch andere Probleme. Die Kammer sowie die Abgaswege sind so gestaltet, dass keine Partikel entstehen – dadurch bleibt das Umfeld in der ISO-Klasse 1–100 erhalten. Die Wiederholgenauigkeit liegt bei ≤0,3 °C zwischen verschiedenen Chargen – dadurch bleibt der Prozess immer innerhalb der gewünschten Grenzen.
Warum funktioniert der Trockner so gut:
In der Lithografie und in der Integration von Strukturen auf dem Wafer ist eine gleichmäßige Erwärmung des Photoresists entscheidend – sie bestimmt die Viskosität und den Druck auf der Oberfläche des Photoresists. Mit diesem Trockner wird die Anzahl der Nacharbeiten reduziert – außerdem wird die Präzision der Strukturen durch die Eliminierung thermischer Schwankungen verbessert. Der Trockner unterstützt zudem automatische Prozessabläufe – dadurch müssen die Bediener keine Annahmen mehr treffen. Zudem wird der Energieverbrauch verringert, da das Modul nur den definierten Bereich erwärmt – nicht die gesamte Kammer.
Ein paar praktische Hinweise:
Die Installation erfordert enge Koordination mit den Gas-, Vakuum- und Abgasanschlüssen. Zudem muss der Trockner genau zur Größe des Wafers sowie zur Geometrie des Chucks passen. Es sollte ein Qualifizierungsprozess durchgeführt werden, bei dem die Temperatur unter den tatsächlichen Prozessbedingungen gemessen wird – nicht nur im Ruhzustand. Sobald alles eingestellt ist, kann der Trockner kontinuierlich betrieben werden – doch es sind weiterhin Kalibrierungen und Überprüfungen der Filter notwendig, damit die Temperatur und die Partikelqualität weiterhin den geforderten Standards entsprechen.