फैब्रिकेशन प्रक्रिया में, सुखाने या भट्ठी में गर्म करने के दौरान तापमान में होने वाले उतार-चढ़ाव का प्रभाव केवल ग्राफ पर ही नहीं दिखता; बल्कि इसका प्रभाव उत्पादन दर पर भी पड़ता है। 1°C का उतार-चढ़ाव भी कणों के आकार में नैनोमीटर स्तर पर परिवर्तन ला सकता है, और गंदे हीटरों से ऐसे कण निकल सकते हैं जो उत्पादन को नष्ट कर सकते हैं। हमने ऐसा PID-नियंत्रित सेमीकंडक्टर हीटर बनाया है, जिससे ऐसे उतार-चढ़ावों को शुरुआती ही चरण में ही रोका जा सके।
तकनीकी दृष्टि से, महत्वपूर्ण बात यह है कि हमने शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड एमिटर को क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलर के साथ जोड़ा है, ताकि वेफर पर तापमान ±0.1°C के भीतर ही रहे। चक की एकरूपता ±0.5°C से भी बेहतर है; इससे पूरी फोटोरेसिस्ट परत को समान ऊष्मा मिलती है। प्रतिक्रिया समय 300 मिलीसेकंड से भी कम है, जिससे प्रक्रिया अधिक सटीक रहती है। क्वार्ट्ज विंडो एवं क्लीनरूम-योग्य हाउसिंग क्लास 1–100 के अनुरूप हैं, एवं हीटर से कोई कण नहीं निकलता। 24 घंटों में भी तापमान में उतार-चढ़ाव ≤0.2°C ही रहता है – जो ओवरले एवं CD कंट्रोल के लिए पर्याप्त है।
वेफर को सुखाने हेतु, तेज एवं एकरूप इन्फ्रारेड ऊष्मा का उपयोग सतह की नमी को हटाने हेतु किया जाता है, बिना सब्सट्रेट को नष्ट किए। इससे सतही दोषों कम हो जाते हैं। लिथोग्राफी में, यही प्लेटफॉर्म “सॉफ्ट बेक” एवं “हार्ड बेक” दोनों प्रक्रियाओं हेतु उपयोग में आता है – जिससे फोटोरेसिस्ट की मोटाई, चिपकने की क्षमता एवं एच्छित चयनात्मकता बनी रहती है।
PID लूप, लाइनों में होने वाले उतार-चढ़ाव, बैचों में होने वाले बदलावों एवं वातावरणीय परिवर्तनों की भरपाई करता है; इससे रात 3 बजे भी स्थिति दोपहर 3 बजे जैसी ही रहती है। ऊर्जा खपत भी कम होती है – क्योंकि इन्फ्रारेड केवल लक्ष्य को ही गर्म करता है, फ्रेम को नहीं।
कुछ व्यावहारिक बातें:
हीटर की स्थापना हेतु एमिसिविटी एवं व्यू फैक्टर महत्वपूर्ण हैं। गहरे रंग की परतें या शील्ड, स्थानीय रूप से ऊष्मा उत्पन्न कर सकते हैं; इसलिए हम कैलिब्रेशन मैप भी देते हैं, एवं आपसे अपने चक पर थर्मल प्रोफाइलर का उपयोग करके जाँच करने की सलाह देते हैं। हीटर में मानक 24V कंट्रोल एवं 110–240V इनपुट हैं; लेकिन PID ट्यूनिंग तो अनुप्रयोग-विशिष्ट ही होती है। अपनी प्रक्रिया हेतु ओवरशूट एवं सेटलमेंट समय को निर्धारित करने हेतु एक छोटा कमिशनिंग टेस्ट आवश्यक है।