Trong quy trình in ấn bằng phương pháp lithography, sự chênh lệch nhiệt độ 2°C trong quá trình làm mềm lớp phim photoresist không thể được coi là giá trị chấp nhận được – đó chính là nguyên nhân khiến sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. Các tấm wafer tích tụ lại với nhau, lịch trình sản xuất bị trì hoãn, và số lượng các hạt bụi tăng lên ngay khi việc kiểm soát nhiệt độ bị ảnh hưởng. Chúng tôi đã thiết kế bóng đèn sưởi ấm hồng ngoại Ruby (230V) nhằm duy trì nhiệt độ trong khoảng cho phép trong suốt quy trình sản xuất.
Những yếu tố quan trọng về mặt kỹ thuật
Bóng đèn Ruby phát ra ánh sáng hồng ngoại bước sóng ngắn, với tốc độ phản ứng nhanh và khả năng kiểm soát phổ ánh sáng chính xác. Với điện áp 230V, bóng đèn này có thể được sử dụng trực tiếp trong các thiết bị hiện có, mà không cần điều chỉnh lại mạch điện hay sử dụng biến áp hạ điện áp. Trên toàn bộ khu vực xử lý, độ đồng đều về nhiệt độ của các tấm wafer được duy trì ở mức ±0,1°C, còn độ lặp lại giữa các chu kỳ xử lý thì ở mức ±0,5°C. Lớp vỏ bằng thạch anh cùng cấu trúc bên trong của bóng đèn giúp giảm lượng khí thải ra ngoài và hạn chế sự hình thành các hạt bụi – từ đó giúp duy trì môi trường làm việc trong phạm vi Class 1–100. Chúng tôi đã sử dụng bóng đèn này liên tục trong hơn 5.000 giờ, với tỷ lệ sản phẩm không đạt tiêu chuẩn dưới 5%. Hình dạng sợi dây tóc của bóng đèn cũng được thiết kế sao cho khả năng kháng nhiệt ổn định trong suốt các chu kỳ xử lý.
Tại sao bóng đèn này lại phù hợp cho quy trình sản xuất
Trong quy trình xử lý photoresist, bước làm mềm lớp phim giúp làm bay hơi chất dung môi và tạo ra lực căng trên lớp phim; còn bước nung cứng lại giúp cố định mô hình trên lớp phim trước khi tiến hành quy trình etching. Bóng đèn Ruby giúp ổn định cả hai bước này, giúp đạt được nhiệt độ mong muốn một cách nhanh chóng và ổn định – từ đó giảm thiểu các vùng nóng và tình trạng quá chiếu ánh sáng ở các mép lớp phim. Kết quả là khả năng kiểm soát độ dày lớp phim được cải thiện, giảm số lượng sản phẩm phải được xử lý lại, và độ rộng của các đường kẻ trên lớp phim cũng được duy trì ổn định. Mức tiêu thụ điện năng cũng giảm xuống, vì nhiệt lượng được cung cấp theo nhu cầu, thay vì phải sử dụng bề mặt nóng lớn. Điều này giúp giảm chi phí sản xuất mỗi tấm wafer và giảm số lần dừng máy không mong muốn.
Ghi chú sử dụng
Việc lắp đặt bóng đèn khá đơn giản, nhưng việc điều chỉnh vị trí lắp đặt mới là yếu tố quan trọng. Hãy đảm bảo rằng bóng đèn được lắp đặt trong khoảng ±1 mm so với khoảng cách tiêu cự quy định; nếu không, độ đồng đều về nhiệt độ sẽ bị ảnh hưởng, và sẽ xuất hiện các vùng nóng tại một số điểm nhất định. Hãy kiểm tra tình trạng của bộ phản xạ ánh sáng mỗi lần sử dụng, và vệ sinh lỗ cắm bóng đèn như một phần của công tác bảo trì định kỳ. Việc sử dụng điện áp thấp hơn mức quy định có thể kéo dài tuổi thọ của bóng đèn, nhưng cũng làm tăng thời gian khởi động và làm thay đổi đặc tính nhiệt của bóng đèn. Vì vậy, hãy luôn sử dụng điện áp được điều chỉnh chính xác cho từng quy trình sản xuất.