Op de productielijn is het belangrijk om de temperatuur nauwkeurig onder controle te houden. Een verschil van zelfs maar een halve graad in de baktemperatuur kan ertoe leiden dat de kritieke afmetingen met enkele nanometers veranderen – en dat betekent dat het product niet meer bruikbaar is. De temperatuursensoren voor de wafers zijn geen extra apparaten; ze bepalen namelijk de thermische omstandigheden die nodig zijn voor het fotolithografische proces, het verzachten van de fotolayer en het reinigen van de wafers. Als de uniformiteit niet wordt behouden, neemt de opbrengst drastisch af.
Wij hebben deze sensoren ontworpen zodat ze een thermische uniformiteit op het niveau van de wafers kunnen behouden binnen een marge van ±0,1°C. Ze reageren snel en geven consistente resultaten. Het sensorelement zit in een behuizing die geschikt is voor gebruik in een schone ruimte, waarbij de vereisten van klasse 1–100 worden nageleefd. De gebruikte materialen zorgen er ook voor dat er geen gassen vrijkomen en dat er geen deeltjes worden gegenereerd. De uitgangssignalen blijven 24/7 stabiel, waardoor er geen onverwachte stilstanden optreden. Bovendien kan de kalibratie na duizenden cycli nog steeds nauwkeurig blijven.
Tijdens het fotolithografische proces bepaalt het ‘zachte bakken’ het solventprofiel, terwijl het ‘harde bakken’ het beeld vastlegt. Een nauwkeurige temperatuurregeling zorgt voor een smaller bereik van mogelijke temperatuurwaarden, minder herwerkwerk en een betere verspreiding van de lijndiktes. Hierdoor wordt de reproduceerbaarheid tussen verschillende apparaten verbeterd, zijn er minder deeltjes en wordt er minder energie verbruikt, omdat de regelingscyclus geen extreme schommelingen meer moet compenseren. Voor het reinigen en drogen van wafers zorgt dezelfde precisie voor een constante oppervlaktestraling, waardoor het droogproces efficiënter verloopt en defecten verminderen.
De installatievereisten zijn streng. De sensor moet zich precies in het thermische centrum van de hete zone bevinden en moet goed passen bij de aansluitingen en montagepunten van het apparaat. Er zal waarschijnlijk een korte inrichtingsfase nodig zijn om de PID-instellingen af te stemmen en om te controleren of de uniformiteit over de hele wafel behouden blijft. In ruimtes met hoge luchtvochtigheid moet de aansluiting goed worden gecontroleerd en moet er regelmatig worden gekalibreerd om de vereiste marge van ±0,1°C te behouden.