In der Fertigungshalle reicht bereits eine Temperaturverschiebung von 0,1 °C während des Trocknungsprozesses des Photoresists aus, um ganze Chargen von 300-mm-Wafern unbrauchbar zu machen. Die Infrarotlampen zur Erwärmung des Interposers dienen dazu, diese Temperaturverschiebungen bereits im Vorfeld zu verhindern.
Das technische Herzstück dieser Lösung sind die Kurzwellen-Infrarotemitter mit schnell reagierenden Quarzelementen. Dadurch entsteht eine schnelle, lokalisierte Wärmeabgabe. Die Homogenität der Temperatur auf der Oberfläche des Interposers liegt bei ±0,1 °C – die Temperaturgenauigkeit bleibt somit innerhalb eines engen Rahmens. Die maximale Wellenlänge wird so gewählt, dass die Energie genau dort ankommt, wo sie benötigt wird – also in der Schicht des Photoresists – ohne dass die darunterliegenden Materialien beschädigt werden. Die Lampen arbeiten 24/7, erzeugen keine Partikel und sorgen für eine saubere Umgebung von Klasse 1 bis 100.
In der Lithografie kennen wir dieses Verfahren bereits: Beim soften Trocknen werden Lösungsmittel entfernt und das Profil des Photoresists festgelegt. Beim harten Trocknen wird das Muster vor dem Ätzen fixiert. Für beide Schritte ist eine stabile, gleichmäßige Temperatur erforderlich. Diese Lampen halten das thermische Profil des Interposers stabil – dadurch werden Abweichungen in der Linienbreite vermieden und es entstehen keine Unreinheiten nach der Entwicklung.
Die Folge davon ist eine höhere Ausbeute, weniger Rückarbeiten sowie eine zuverlässige Kontrolle der Linienbreite. Zudem sinkt der Energieverbrauch, da die Lampen nur die Zielzone erwärmen und nicht die gesamte Heizfläche.
Ein paar praktische Hinweise: Die Installation erfordert eine sorgfältige optische Ausrichtung sowie eine montagegerechte Einrichtung in einer Reinraumumgebung, damit die Partikelzahl unter Kontrolle bleibt. Die Leistung der Lampen wird für bestimmte Interposersysteme kalibriert – falls sich das System ändert, kann eine Anpassung der Einstellungen notwendig sein.
Planen Sie die Integration der Lampen bereits im Vorfeld zusammen mit dem Lithografiesystem sowie dem Temperaturcontroller. Sobald alles richtig eingestellt ist, bleibt das Prozessfenster geöffnet.