Nella linea di produzione da 300 mm, la cottura del collante non rappresenta semplicemente un ulteriore passaggio termico: si tratta invece di una condizione fondamentale per garantire la precisione delle dimensioni dei componenti. Anche un piccolo spostamento termico può causare problemi: il profilo del fotorestista cambia, e i componenti iniziano a muoversi rispetto alla superficie del wafer. Per questo motivo abbiamo optato per l’uso dell’irradiazione infrarossa per la cottura del collante nei semiconduttori: in questo modo si riduce al minimo la variabilità legata ai fattori termici.
Cosa è importante in realtà
Utilizziamo radiazioni infrarosse per riscaldare rapidamente gli strati di collante e fotorestista. Il risultato è una uniformità della temperatura su tutto il wafer, entro valori compresi tra ±0,1°C, misurata precisamente all’interfaccia tra i vari strati, e non sulla superficie del riscaldatore. L’apparecchiatura funziona in ambienti puliti, senza alcun problema; opera in condizioni di Classe 1–100, senza generazione di particelle, grazie a sistemi di monitoraggio in tempo reale. Consente inoltre di controllare con precisione i tempi di riscaldamento, e funziona perfettamente anche in linee di produzione a alta velocità, 24/7, senza interruzioni impreviste.
Perché è adatto al processo
Nella litografia e nella saldatura, è necessario che il calore venga applicato esattamente dove serve, cioè negli strati interessati, e non sul supporto su cui sono posizionati questi strati. Le radiazioni infrarosse permettono di fornire energia in modo rapido ed efficace, riducendo così i tempi di ciclo senza compromettere le dimensioni dei componenti. L’uniformità termica assicura che i componenti mantengano le caratteristiche richieste, riducendo così i rifiuti. Inoltre, l’uso delle radiazioni infrarosse riduce il consumo energetico, poiché il calore viene assorbito direttamente dagli strati interessati, senza essere disperso nell’ambiente circostante. La ripetibilità degli esperimenti permette inoltre di ottenere risultati più precisi, con limiti di controllo più stretti e necessità di rifacimento molto minori.
Le sfide pratiche
Per utilizzare le radiazioni infrarosse è necessario che vi sia una linea di visuale diretta tra l’apparecchiatura e il wafer, oltre a un livello di emissività sotto controllo sul lato posteriore del wafer. Se il supporto su cui è posizionato il wafer è riflettente o texturizzato, l’energia verrà dispersa, causando problemi. È quindi necessario un breve periodo di integrazione per allineare il profilo termico con quello specifico del collante e del substrato. Una volta ottenuto questo equilibrio, il processo diventa più stabile, senza ulteriori problemi legati alle variazioni termiche.