На этапе литографии сканирование с использованием АФМ становится невозможным, если температура образца изменяется хотя бы на полградуса. Поведение фоторезиста – процессы его закалки, а также контроль его размеров – все это зависит от температуры. Если нагреватель не может поддерживать заданную температуру с точностью до 0,1°C, то речь идет не о точных измерениях, а лишь о приблизительных оценках.
Что важно с технической точки зрения При создании таких нагревателей для АФМ учитываются три ключевых фактора: тепловая стабильность, работоспособность в чистых помещениях и возможность повторения процесса. Нагреватель обеспечивает стабильность температуры на уровне ±0,1°C в диапазоне от 25°C до 300°C; эта точность может быть сверена с калиброванным эталоном. Для снижения количества выделения газов и образования частиц используется высокочистый кварц и элементы коротковолнового инфракрасного излучения. Поверхности нагревателя выполнены таким образом, чтобы обеспечить работу в чистых помещениях класса 1–100; это позволяет сохранять низкое количество частиц и предотвращать их проникновение. Контроль температуры осуществляется с использованием стабильной системы PID, что позволяет сохранять температуру в пределах заданных параметров без ее выхода за пределы.
Почему это подходит для использования в АФМ В АФМ необходима температура, которая быстро достигает заданного уровня, сохраняется на этом уровне и возвращается к исходному состоянию после каждой процедуры. Такой нагреватель позволяет быстро достигать нужной температуры, обеспечивает стабильное выполнение процедур закалки фоторезиста и сохраняет тепловую стабильность при многократном использовании. Это сокращает количество необходимых повторных процедур, улучшает контроль критических размеров и позволяет планировать время выполнения процедур. Эффективность достигается за счет оптимизации передачи тепла и использования материалов с высокой тепловой ёмкостью, что предотвращает выброс избыточного тепла, который может повлиять на работу устройства.
Что необходимо знать заранее Установка нагревателя предполагает соответствие его интерфейса интерфейсу ступени АФМ, а также соблюдение тепловых ограничений окружающей аппаратуры. Необходимо убедиться в совместимости напряжения и разъемов, а также правильно расположить датчик, чтобы он не влиял на работу зонда. Вакуум или контролируемая атмосфера влияют на передачу тепла, поэтому необходимо указать условия работы камеры, чтобы можно было отрегулировать параметры управления. Ожидается, что потребуется небольшой период на настройку параметров PID для конкретного образца.