Op de verpakkingslijn is de temperatuur van het substraat geen onbelangrijk detail – het is juist de sleutel tot een betrouwbare productieprocessen. Als de verwarmingslamp niet nauwkeurig werkt of warmteverschillen veroorzaakt, zie je dat meteen: er ontstaan afwijkingen in de profielen van de fotoresist na het zachte bakken, en er zijn problemen met de breedte van de lijnen na het harde bakken. Ook kan er ongelijkmatig eten optreden, wat pas later wordt opgemerkt. We hebben deze verwarmingslamp ontworpen om de thermische controle te behouden wanneer de productie onder hoge druk staat.
Wat technisch gezien belangrijk is
We gebruiken NIR-kwarts-halogeenemitters die speciaal zijn afgestemd voor snelle, gerichte verwarming met minimaal thermisch verschil op het substraat. Het doel is uniformiteit: een verschil van ±0,1°C over de gehele verwarmde zone. Dit wordt gerealiseerd met behulp van een gecalibreerde thermische kaart. Het systeem is geschikt voor gebruik in cleanrooms van klasse 1 tot 100. We controleren of er geen deeltjes worden gegenereerd, door middel van in-situ monitoring. De uitvoer blijft constant binnen ±0,3%, ongeacht de tijd van dag of nacht. We hebben apparaten zien werken gedurende meer dan 5.000 uur, met minder dan 5% daling in de uitvoer. Het proces wordt geregeld door een gesloten-lus thermostaat die zich houdt aan de voorgeschreven parameters.
Dit systeem werkt goed in de praktijk, omdat substraten een beperkt thermisch budget hebben en de tijden waarbinnen de fotoresist kan worden gebakken zeer kort zijn. Als het zachte bakken stabiel is, is ook het verwijderen van oplossingen consequent – er zijn minder problemen en minder restanten van de film. De hoge repetitibiliteit van het harde bakken zorgt ervoor dat het profiel na het bakken onder controle blijft. Dit resulteert in een beter voorspelbaar etenproces en betere dimensiecontrole. Hierdoor komt er minder herwerk nodig, is er minder onverwachte stilstand en wordt er minder energie verbruikt, omdat de temperatuur sneller tot rust komt.
Enkele praktische tips
NIR-verwarming vereist dat er een rechte lijn is tussen de lamp en het substraat. De afstand tussen de lamp en het substraat moet dus constant zijn. Er zal waarschijnlijk wat tijd nodig zijn om de thermische kaart af te stemmen op de geometrie van het substraat en de apparatuur. De lamp werkt met standaard verpakkingssubstraten, maar als je hem wilt integreren in een bestaand proces, kun je een kleine mechanische adapter en een aparte stroom/controlinterface nodig hebben.