In der Fabrikhalle ist das Trocknen des Photoresists keineswegs ein passiver Vorgang. Eine Abweichung von 2 °C während des sanften Trocknungsprozesses führt dazu, dass sich die CD-Abweichungen im gesamten Produktionslot verteilen. Bei dem intensiven Trocknungsprozess entstehen Unregelmäßigkeiten – das bedeutet im Endeffekt eine schlechte Qualität des Produkts. Zudem können bei den thermischen Prozessen Partikel entstehen, wodurch die Ausbeute bereits vor Abschluss der Lithografie-Prozedur sinkt. Man braucht daher eine Heizquelle, deren Verhalten vorhersehbar, zuverlässig und schnell ist.
Was technisch wichtig ist: Wir verwenden Infrarotstrahler, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung auf Sub-Millimeter-Ebene ermöglichen. Dadurch bleibt die Temperatur der Wafer über die gesamte aktive Fläche hinweg innerhalb von ±0,1 °C. Die Reaktionszeit ist kurz – es kommt zu einer schnellen Erhöhung bzw. Senkung der Temperatur. Dadurch bleibt die Temperatur in jedem Trocknungszyklus konstant. Die Leistung bleibt auch nach mehr als 5.000 Stunden stabil, mit weniger als 5 % Abweichung bezüglich der Luminenz und der Temperatur. Das Quarzkäfig sowie die speziell geformten Fasern sorgen dafür, dass keine Partikel entstehen – was für Reinräume der Klassen 1–100 unerlässlich ist.
Warum das in der Lithografie wichtig ist: Die Infrarotstrahler treffen direkt auf den Photoresist – dadurch werden die Wände der Kammer nicht erhitzt. Dadurch entfallen Verzögerungen beim Erhitzen sowie Überschreitungen der gewünschten Temperaturen. Die Profile des sanften Trocknungsprozesses bleiben konstant, und die Gleichmäßigkeit der Beschichtung verbessert sich. Beim intensiven Trocknungsprozess entstehen keine Rückstände von Lösungsmitteln – dadurch reduzieren sich Fehler und die Ätzwirkung wird verbessert. Das Ergebnis sind höhere Ausbeuten bei der ersten Bearbeitung, weniger Nacharbeiten sowie geringerer Energieverbrauch. Die Prozesszeiten sind kurz, die thermische Masse gering – und die Einsatzbedingungen sind zuverlässig.
Was man beachten muss: Infrarotstrahler sind Strahler, deren Wärmeentwicklung in gerader Linie erfolgt. Die optische Ausrichtung sowie der Abstand zwischen den Strahlern müssen genau eingestellt werden – sonst entsteht keine gleichmäßige Wärmeverteilung. Die Anwender müssen sicherstellen, dass die Strahler mit ihrem Steuergerät, dem Schließmechanismus sowie den Sicherheitsvorrichtungen kompatibel sind. Zudem muss eine ordnungsgemäße Abschirmung und Trennung von der Umgebung gewährleistet werden, damit die Module um die Trocknungsstation herum nicht beschädigt werden.