In der Fertigungshalle gilt das thermische Budget als eine unverletzliche Grenze – diese darf auf keinen Fall überschritten werden. Nach der Implantation muss die Aktivierungstemperatur mit hoher Präzision erreicht werden. Wenn das nicht klappt, ändert sich die Leitwiderstandskonstante des Chips. Dadurch sinkt die Qualität der hergestellten Geräte.
Konventionelle Heizmethoden führen zu Schwankungen in der Temperatur sowie zu Zeitverzögerungen. Dadurch wird das Processfenster schnell enger.
Was wirklich wichtig ist: Wir haben die Aktivierung der Dopanten mithilfe von Kurzwellenhalogendampflampen sowie einem durch Quarz optimierten Wärmesystem umgesetzt. Die Energie gelangt schnell und effizient direkt in den Wafer. Auf einem 300-mm-Wafer halten wir eine Temperaturgleichmäßigkeit von ±0,1 °C – dabei sind die Temperaturprofile konstant. Dadurch bleibt die Wärmeverteilung während des gesamten Prozesses konstant.
Die Reinraumklasse 1–100 ist bereits in der Konstruktion integriert: Materialien mit geringer Gasemission, versiegelte Kammeranschlüsse sowie keine Partikelbildung sorgen dafür, dass die Partikelzahl während der Lithografie- und Ätzungsschritte konstant bleibt. Das System arbeitet 24/7 ohne Unterbrechungen. Die Steuerungsarchitektur hält die Temperatur des Photoresists auf einem Wert von weniger als ±0,2 °C – dadurch bleiben die kritischen Abmessungen stabil.
Warum das bei hoher Produktionsmenge vorteilhaft ist: Es wird eine hohe Wiederholbarkeit benötigt – unabhängig von den Unterschieden zwischen den einzelnen Chargen. Unsere Infrarotheizer verkürzen die Bearbeitungszeit während der Aktivierungsphasen, während gleichzeitig die thermischen Belastungen kontrolliert werden. Dadurch bleiben die Profile des Photoresists nach der Soft- und Hard-Baking-Phase stabil.
Kleine Anzahl an Nacharbeiten, bessere Verteilung des Leitwiderstands, geringerer Energieverbrauch pro Wafer. Bei einer hohen Produktionsmenge bedeutet das eine planbare Durchlaufzeit sowie niedrigere Kosten pro Charge.
Was man beachten muss: Bei der Installation ist eine präzise optische Ausrichtung sowie ein geeigneter Abluftweg notwendig, um die Druckunterschiede im Reinraum zu erhalten. Die Heizleistung muss außerdem an die spezifischen Eigenschaften des Waferstapels und der darin enthaltenen Schichten angepasst werden.
Wir liefern anwendungsbezogene Anleitungen – doch es ist trotzdem notwendig, die Eigenschaften der verschiedenen Dopantarten sowie der Verarbeitungsmethoden im Voraus zu testen. Sobald das System kalibriert ist, funktioniert es zuverlässig. Doch dieser Einrichtungsschritt ist nicht optional.