Üretim alanında, pişirme sıcaklığında 0,5°C’lik bir değişiklik bile kritik boyutları etkileyebilir ve birçok waferin atık haline gelmesine neden olabilir. Yarı iletkenlerde ısı kontrolü oldukça hassastır. Fotoresistlerin yumuşak veya sert pişirilmesi için tekrarlanabilir ayarlar gereklidir; her bölümde ve her vardiyada aynı ayarlar kullanılmalıdır. Biz de bu gereksinimler göz önünde bulundurarak termokupulumuzu tasarladık.
Önemli olan detaylar
Düşük ısı kapasitesine sahip ve oksidasyona karşı dirençli bir kılıfa sahip olan K tipi termokupulları kullanıyoruz. Tepki süresi 200 ms’nin altında kalıyor ve 500°C’de sabit kalıyor. Kontrol cihazı çıktıyı lineerleştiriyor ve probun geometrisi ısıtıcıyla uyumlu olduğundan, ölçüm waferin yüzeyinden yapılıyor, ısıtıcı bloğundan değil.
Wafer seviyesindeki tutarlılık ±0,1°C aralığında oluyor; ayrıca kendiliğinden ısınma miktarı düşük ve elektromotor kuvveti kaymaları ihmal edilebilir düzeydedir. Bu cihaz, 1–100 sınıfı temiz odalar için uygundur; ayrıca malzemeler ve bağlantı noktaları parça salmaz veya gaz yaymaz.
Neden burada işe yarıyor?
Litografi süreçlerinde ve kaplama/pişirme modüllerinde bu termokupul, ısı döngüsünü tamamlar. Böylece fotoresistlerin pişirilme parametreleri standartlarda kalır, yeniden işleme gereksinimi azalır ve ısı kontrolü daha iyi sağlanır. Sonuç olarak daha az hata olur, CD kalitesi stabil kalır ve güvenilir bir üretim elde edilir.
Enerji tüketimi azalır; çünkü ısıtıcı tam olarak belirlenen sıcaklığa ulaşır ve aşırı ısınma olmaz. On binlerce ısı döngüsü sonrasında da güvenilirlik devam eder; bu da daha az bakım gerektirir ve plansız duruş sürelerini azaltır.
İhmal edildiğinde sorun yaratan detaylar
Montaj toleransları oldukça dar. Belirtilen tutarlılık için prob ucunun tasarlanan ısı noktasının tam üzerinde olması gerekir. Eski ısıtıcı blokları kullanmak için genellikle kontrol cihazının ayarlanması gerekir; çünkü ısı kapasitesi değişir ve bu da döngünün farklı şekilde tepki vermesine neden olur.
Kılıfın bozulmamasına dikkat edin. Eğer kılıf bükülür veya aşırı basınç uygulanırsa kalibrasyon bozulur. Periyodik olarak kalibrasyon kontrolleri yapılmalıdır. En iyi termokupullar bile zamanla eskir; yarı iletken endüstrisinde bunu göz önünde bulundurmalıyız.