Im Bereich der Lithografie ist eine AFM-Erkundung nutzlos, wenn die Temperatur des Probenmaterials um auch nur einen halben Grad schwankt. Das Verhalten des Fotoleitmittels – sowohl bei der Weichbrenn- als auch bei der Hartbrennprozedur – sowie die Kontrolle der Dimensionen hängen alle von der Temperatur ab. Wenn der Heizer keine Konstanz innerhalb von 0,1 °C erreichen kann, dann handelt es sich nicht um eine genaue Messung, sondern nur um Schätzungen.
Was technisch wichtig ist:
Wir konstruieren diese AFM-Heizer unter Berücksichtigung dreier Faktoren: thermische Stabilität, Funktionsfähigkeit in Reinräumen und Wiederholgenauigkeit. Der Heizer erreicht eine Konstanz von ±0,1 °C auf Waferebene bei Temperaturen zwischen 25 °C und 300 °C – und das in Abhängigkeit von einem kalibrierten Referenzstandard. Die Konstruktion verwendet hochreinen Quarz sowie Kurzwellen-NIR-Elemente, um Ausgasungen und Partikelbildung zu minimieren. Die Oberflächenbeschichtungen sowie Dichtungen sind so gestaltet, dass sie für den Betrieb in Reinräumen der Klassen 1–100 geeignet sind. Dadurch bleiben die Partikelzahlen niedrig und es kommt zu keiner Kontamination. Die Steuerung erfolgt über einen geschlossenen Regelkreis mit einem stabilen PID-Profil – dadurch bleiben die Verarbeitungsparameter innerhalb der zulässigen Grenzen.
Warum das zum AFM-Ablauf passt:
Bei der AFM ist es wichtig, dass die Temperatur schnell stabilisiert wird und zwischen den verschiedenen Verarbeitungsschritten wieder auf den richtigen Wert zurückgesetzt werden kann. Dieser Heizer erreicht seine Zieltemperatur innerhalb weniger Minuten, ermöglicht konstante Weich- und Hartbrennverfahren und sorgt für eine hohe Wiederholgenauigkeit von Charge zu Charge. Das bedeutet weniger Nachbearbeitungen, eine genauere Kontrolle der kritischen Dimensionen sowie Planbarkeit der Bearbeitungszeiten. Die Effizienz resultiert aus einer optimalen Strahlungskopplung sowie einer optimalen Wärmeableitung – dadurch entsteht keine überschüssige Wärme, die den Arbeitsbereich sowie die Optik beeinträchtigt.
Was man im Voraus wissen muss:
Die Installation erfordert, dass die Schnittstelle zum AFM-Arbeitsbereich passend ist und dass die Temperatur innerhalb der Grenzen der umgebenden Mechanik bleibt. Man muss außerdem die Spannung sowie die Kompatibilität der Anschlüsse überprüfen. Der Sensor sollte außerdem so platziert werden, dass er keine Störungen durch die Sonde verursacht. Vakuum- oder kontrollierte Atmosphären beeinflussen die Wärmeübertragung – daher sollten die Bedingungen im Behälter mitgeteilt werden, damit das Regelprofil angepasst werden kann. Es ist zu erwarten, dass eine kurze Testphase erforderlich ist, um die PID-Einstellungen für das jeweilige Probenmaterial anzupassen.