
在晶圆的表面上,哪怕只有一滴水存在,都足以破坏整个晶圆的加工效果。因此,必须用去离子水进行彻底清洁。如果无法完全去除水分,就会导致污染,进而影响光阻层的附着效果。传统的干燥方式会在晶圆上产生温度梯度,从而干扰后续的烘焙工序。此外,如果加热器不够稳定,其产生的颗粒物也会使洁净室内的粒子浓度超出标准范围。
那么,我们该怎么做呢?我们设计了一种采用短波红外线发射器的去离子水干燥装置,这些发射器被封装在石英外壳中。这种装置无需接触晶圆,能够快速加热,响应时间也在秒级以内。
如此一来,整个加工过程中的晶圆表面温度均匀性可保持在±0.1°C范围内,从而确保光阻层的尺寸控制精度。其输出功率在10%到100%之间都能保持稳定,这有助于确保各线路之间的重复性。该装置适用于1-100级洁净室环境,而且经测试,它不会产生0.1微米以上的颗粒物。其功率密度经过精确调节,既能有效去除表面的水分,又不会导致光阻层中的溶剂流失,从而保证温度控制处于标准范围内。
在晶圆清洗和干燥过程中,该装置能实现快速且均匀的干燥效果,不会留下任何痕迹或边缘堆积现象,为后续的光阻层处理做好准备。
在光阻层烘焙阶段,这种精确的温度控制有助于减少CD偏差,从而提高产量。由于热量直接作用于目标区域,而非用于加热周围空气,因此能耗也会降低。
该装置的可靠性已经得到验证:在24/7不间断运行的情况下,其性能依然稳定,5,000小时以上的工作时间内,输出功率的偏差不到5%,并且在高产量生产线上也不会出现意外停机情况。
安装时需要专用的屏蔽式电源接口,同时还要确保电路稳定性,以维持±0.1°C的均匀性。该装置可以与现有的OEM工具接口兼容,但必须确保光学路径中没有水膜或冷凝水,否则需要通过通风或局部排气来避免湿度变化。
建议每1,000小时对发射器进行一次校准,以保持所需的重复性。