Auf der Lithografiestraße kann schon eine Abweichung von 0,5 °C während des Weichbrennvorgangs dazu führen, dass die Kanten der Mikrofluidikkanäle um Nanometer verschoben werden – und das wiederum führt zu Verlusten in der Produktionsqualität. Wir haben daher eine spezielle Lampe entwickelt, um diese Abweichungen bereits an der Quelle zu verhindern. Dadurch bleiben die Profile des Fotolacks von Wafer zu Wafer konstant.
Was technisch wichtig ist: Die Lampe verwendet kurzwellige Halogenelemente hinter einer Quarzfenster, um eine schnelle und effiziente Erwärmung zu gewährleisten. Zudem sorgt eine Schleifensteuerung dafür, dass die Temperatur auf dem Wafer bei ±0,1 °C bleibt. Die Lampe kann in Reinräumen der Klasse 1–100 eingesetzt werden, da das thermische System hermetisch abgeschlossen ist – dadurch wird die Entstehung von Partikeln nahezu vermieden. Die Wiederholgenauigkeit der Prozeduren bleibt rund um die Uhr konstant. Die Profile des Fotolacks können von Maschine zu Maschine übertragen werden, ohne weitere Einstellungen erforderlich zu sein. Der Stromverbrauch ist auf den Prozessbedarf abgestimmt – nicht auf den maximal möglichen Wert – sodass das thermische Budget erhalten bleibt.
Warum das in der Mikrofluidik funktioniert: Diese Geräte erfordern konstante Kanalabmessungen sowie minimale Oberflächenfehler. Die Lampe stabilisiert die Schritte des Weich- und Hartbrennvorgangs, wodurch die Abmessungen der Kanäle konstant bleiben. Dadurch wird eine stabile Temperatur ermöglicht, was wiederum zu weniger Nachbearbeitungen und geringeren Ausschussmengen führt. Die gleiche Präzision hilft auch beim Trocknen der Wafer nach der Reinigung – dadurch wird verhindert, dass Muster oder Wasserzeichen entstehen.
Einige praktische Hinweise: Die Lampe kann direkt in vorhandene Besprüfungs-/Brennstationen eingebaut werden. Es ist jedoch ein eigener Stromanschluss sowie ein geeigneter Abluftweg erforderlich, um die Temperaturstabilität und die Einhaltung der Reinraumvorgaben zu gewährleisten. Die Inbetriebnahme dauert nur kurz – man muss lediglich die Einstellungen an die Eigenschaften des Fotolacks sowie der Substrattemperatur anpassen. Sobald alles eingestellt ist, funktioniert die Lampe mit minimalen Anpassungen. Sollte sich die Dicke des Fotolacks oder die Reflektivität des Substrats ändern, sollte eine schnelle Neukalibrierung erfolgen, damit die Wiederholgenauigkeit weiterhin bei ±0,1 °C bleibt.