W linii produkcyjnej płytek krzemowych praca biosensorów nie dopuszcza żadnych błędów spowodowanych efektami termicznymi. Nawet niewielka odchylenia o pół stopnia podczas procesu wysuszania fotorezystu mogą wpłynąć na szerokość linii przepływu ciepła, pogorszyć czułość biosensora i doprowadzić do awarii całego procesu. Stworzyliśmy specjalne lampy podczerwone, aby utrzymać stabilność parametrów termicznych – godzinę po godzinie.
To, co jest istotne, jest proste: używamy emiterów podczerwieni o krótkich falach, umieszczonych w kształtownikach z kwarcu. Dzięki temu ciepło jest szybko przekazywane i pozostaje „czyste”. Na powierzchni płytki krzemowej jednolitość temperatury wynosi ±0,1°C, co potwierdza się dzięki pomiarom w czasie rzeczywistym. Powtarzalność wyników pomiędzy poszczególnymi cyklami jest na poziomie ±0,2°C, więc parametry procesu nie ulegają zmianom. Lampy znajdują się w pomieszczeniach o poziomie czystości klasy 1–100, a liczba cząsteczek podczas pracy wynosi znikomy poziom. Wydajność lampy pozostaje na poziomie 1% przez ponad 5000 godzin, a czas reakcji termicznej wynosi mniej niż 2 sekundy – co jest wystarczająco szybkie dla precyzyjnego sterowania procesem.
Biosensory opierają się na cienkich filmach i wrażliwych chemicznych składnikach, które nie mogą funkcjonować w warunkach wysokich temperatur lub przy obecności resztek rozpuszczalników. Dzięki światłu podczerwonego płytkę krzemową ogrzewamy bezpośrednio, a nie całą komorę, co zmniejsza opóźnienia termiczne i poprawia precyzję procesu litografii. Efektem jest wyższa jakość produktu przy pierwszej próbie produkcji, mniejsza liczba koniecznych korekt oraz lepsza kontrola parametrów CD. Zużycie energii jest mniejsze, ponieważ ciepło jest dostarczane tylko w momencie potrzeby, a nie przez cały czas. Reliability oznacza mniej nieplanowanych przerw – co jest dokładnie tym, czego potrzebujemy, gdy linia produkcyjna jest zoptymalizowana pod kątem szybkości produkcji.
Kilka praktycznych uwag: lampa wymaga dedykowanego źródła zasilania oraz systemu pomiarów temperatury typu zamkniętego obwodu, aby zapewnić stabilność parametrów. Może być łatwo zainstalowana na standardowych torach transportowych, ale na starszych stanowiskach może być konieczna niewielka korekta ich ustawień. Należy również zadbać o takie rozmieszczenie kabli, aby strumień powietrza był prawidłowy, a cząsteczki nie mogły dostać się do środka. Po odpowiednim ustawieniu system od pierwszego dnia może pracować z pełną efektywnością.