Sul piano di lavoro in pietra, basta un singolo segno di umidità per rovinare l’intero lotto di wafer. È necessario utilizzare acqua deionizzata per pulire il superficie dei wafer; se l’umidità non viene eliminata completamente, si rischia la contaminazione dei wafer, con conseguente perdita dell’adesione del fotoresist. La disidratazione tradizionale crea gradienti termici sul wafer, il che influisce negativamente sui processi di trattamento termico. Inoltre, se i riscaldatori non sono sufficientemente stabili, le particelle che essi emettono possono portare il numero di particelle presenti nella camera sterile al di fuori dei limiti consentiti.
Allora, cosa possiamo fare? Abbiamo progettato una lampada per la disidratazione dell’acqua deionizzata, dotata di emettitori a infrarossi a breve lunghezza d’onda, racchiusi in un involucro di quarzo. Questo sistema permette una disidratazione senza contatto fisico, con tempi di riscaldamento molto rapidi; la risposta è inferiore a un secondo.
La uniformità termica sui wafer rimane entro i ±0,1°C durante tutto il processo di trattamento. In questo modo si mantiene il controllo dimensionale del fotoresist. L’efficienza della lampada rimane costante anche quando il carico di lavoro varia dal 10% al 100%. Il corpo della lampada è adatto per essere utilizzato in camere sterili di classe 1–100; inoltre, è stato verificato che non vengono generate particelle di dimensioni inferiori a 0,1 μm. La densità di potenza è regolata in modo da eliminare l’umidità dalla superficie dei wafer, senza causare perdite di solventi nel fotoresist. In questo modo, il bilancio termico rimane entro i limiti consentiti.
Nel processo di pulizia e disidratazione dei wafer, questa lampada garantisce una disidratazione rapida ed uniforme: non ci sono striature o depositi di umidità sulla superficie dei wafer, prima ancora di procedere con il trattamento del fotoresist.
Durante i passaggi di trattamento termico del fotoresist, questa stessa tecnologia contribuisce a ridurre gli errori di allineamento tra le linee dei wafer, migliorando così il tasso di produzione. Anche il consumo energetico diminuisce, poiché il calore viene diretto esclusivamente verso il punto desiderato, evitando così di riscaldare l’aria circostante.
L’affidabilità di questa lampada è stata dimostrata nel corso di 24/7 ore di funzionamento continuo: oltre 5.000 ore di utilizzo con meno del 5% di variazioni nell’efficienza, e nessuna interruzione non pianificata nelle linee di produzione a alta velocità.
Per l’installazione è necessario utilizzare un cablaggio dedicato e protetto, oltre a sistemi di regolazione del flusso di corrente per mantenere l’uniformità termica entro i ±0,1°C. La lampada funziona bene con le interfacce standard fornite dai produttori di attrezzature, ma è importante assicurarsi che il percorso ottico sia privo di film d’acqua e condensa: è quindi necessario utilizzare sistemi di purga o di aspirazione per evitare cicli di umidità.
È consigliabile calibrare gli emettitori ogni 1.000 ore, per mantenere la precisione richiesta.