WO2002008836A2 - Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung einer fotolackschicht auf einem schaltungssubstrat, insbesondere halbleiterwafer - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung einer fotolackschicht auf einem schaltungssubstrat, insbesondere halbleiterwafer Download PDF

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Kai K. O. BÄR
Thorsten HÜLSMANN
Rolf Wirth
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    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
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    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking

Definitions

  • the invention relates to a method for thermal treatment for drying or hard baking a photoresist layer on a circuit substrate, in particular semiconductor wafers, and an apparatus for carrying out this method.
  • the individual component and wiring structures are realized by defined sequences of layers lying one above the other with vertical and horizontal dimensions determined by the circuit layout.
  • the structure transfer by lithography to the semiconductor wafer (the semiconductor wafer) is used to determine the lateral dimensions of the regions and layers, such as the extent and position of doped zones.
  • the layout levels of ICs are transferred layer by layer to glass plates, which are blackened where layout structures are located and let light through in the other areas. This creates masks through which a photosensitive auxiliary layer on the wafer surface - the photoresist - is exposed.
  • the lacquer is dissolved in the exposed or unexposed areas in a developer bath and transferred through the mask structure into a lacquer profile. Since each surface layer on the semiconductor wafer is structured at least once, lithography is the most frequently occurring individual process in the integrated circuit manufacturing process, and the most efficient execution of this step is of great importance for the efficiency and thus the cost of the overall process.
  • Modern positive varnishes for optical lithography are based on a phenolic resin, which is formed by the polymerization of phenol and formaldehyde and is usually referred to as novolak.
  • sensitizers especially naphthaquinonediazides
  • the diazide sensitizer reacts with the novolak during paint production and forms photosensitive macromolecules.
  • the resulting solid substance is dissolved in organic solvents (with a proportion of about 70 vol .-%), so that a very low viscosity lacquer results.
  • This can be applied to the semiconductor wafer in a thickness of a few micrometers, for example by spin coating, in an extremely uniform manner.
  • the photoresist is dried by controlled heating of the panes, and all solvent additives evaporate.
  • the coated wafer is transferred to a heating plate in the conventional wafer process and is typically kept at a temperature which is normally between 90 and 110 ° C. for a period of between 30 s and a few minutes.
  • the varnish structures produced - typically at approx. 110 ° C and for approx. 30 s - are hard-baked ("hard bake"), which strengthens the varnish webs and improves the adhesive strength and chemical resistance of the varnish.
  • the lacquer layers are additionally hardened with short-wave UV light (“deep UV hardening"). Under the influence of high-energy UV radiation, the paint molecules crosslink, which causes the paint structure to compact and the paint to remain dimensionally stable even at high process temperatures.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for simpler and faster thermal treatment of photoresist layers on semiconductor wafers.
  • the invention includes the basic idea of providing a short-term radiation in the near infrared (NIR) for the thermal treatment of photoresist layers on semiconductor wafers.
  • NIR near infrared
  • the NIR radiation used according to the invention can be implemented in a simple and cost-effective manner by means of increased operating generate temperature-operated halogen lamps of high power.
  • the power density, measured on the surface of the photoresist layer is preferably at or above 150 kW / m 2 , for glass substrates preferably above 500 kW / m 2 .
  • the radiation of these lamps has its essential power component in the range between 0.8 and 1.5 ⁇ m, it being possible to adjust the specific properties of the respective photoresist and the surface of the semiconductor wafer in the respective process stage by adjusting the operating voltage.
  • the use of such halogen lamps is particularly advantageous, particularly because of the reflection properties of the semiconductor wafer for radiation in this wavelength range.
  • drying or hard baking (with crosslinking) of the photoresist layer is possible in periods of typically less than 15 s, typically a few seconds, possibly even in fractions of a second. This saves a considerable amount of time in the overall process.
  • the semiconductor wafers do not have to be transferred to heating disks for drying or hard baking, so that the entire handling is considerably simplified.
  • Another important advantage of the proposed solution is that the substrate heats up only slightly in the drying or hard baking step, since the radiation energy is essentially absorbed in the photoresist layer itself. This is particularly advantageous for temperature-sensitive plastic substrates for PCB technology. However, it also reduces the risk of the so-called "thermal mismatch" of layer structures on semiconductor substrates and in this respect advantageously reduces the design requirements.
  • an NIR emitter in particular a halogen lamp
  • an essentially parabolic reflector being used in particular.
  • almost point-shaped emitters with a paraboloidal reflector or linear emitters with an elongated reflector with a parabolic cross-section are used.
  • the light of an elongated NIR radiation source is focused on an essentially rectangular radiation zone with a largely constant radiation density by means of an elongated reflector with an ellipse section cross section, and this radiation zone is scanned across the wafer surface. This can be done by moving, in particular pivoting, the radiation source or by moving a base of the wafer. Corresponding movement mechanisms are known per se and do not require a more detailed description here.
  • the additional use of a drying gas stream is expedient for the rapid removal of the solvent vapor over the heated photoresist layer.
  • an air flow can be used in the simplest case.
  • the gas flow is preferably aligned approximately parallel to the wafer and photoresist surface, and the vertical extent and speed of the gas flow is adjusted to the specific physical parameters of the photoresist and the radiation parameters. Pressurized gas generating devices for generating the gas stream are known per se and are therefore not described in more detail here.
  • UV filter means arranged between the actual radiation source and the photoresist surface, in particular a glass plate or glass plate arrangement coated and / or filled with a UV absorber.
  • a glass plate or glass plate arrangement coated and / or filled with a UV absorber.
  • electron or X-ray resists for the drying of which the proposed solution can also be used, it is not necessary to filter out UV radiation components.
  • an increase in the proportion of (in particular shorter-wave) UV radiation is advantageous for certain applications of so-called hard baking to solidify the lacquer structure formed after exposure and development.
  • This is done in a first variant by (relative) reducing the proportion of spectral components lying outside the UV range by attenuation by means of suitable filters for visible light and near infrared and in another variant by the additional - in particular simultaneous - use of a UV lamp ,
  • UV lamps for irradiating semiconductor wafers are known as such and are therefore not described in more detail here. These are in particular quartz lamps or the (expanded) radiation of a laser emitting in the UV range (for example an excimer laser).
  • a laser emitting in the UV range for example an excimer laser.
  • a special radiation control device can be advantageous is switched between the actual radiation source and the photoresist layer on the semiconductor wafer and guarantees the effect of the NIR radiation (and possibly additional UV radiation) with exactly presettable and reproducible radiation parameters (in particular radiation spectrum and power density).
  • Such an irradiation control device comprises, in particular, a closure device which releases the semiconductor wafer or semiconductor wafers for a precisely preset time in relation to the radiation source, which was previously brought to constant operating parameters.
  • a method ' optimized for the respective application can be implemented with an arrangement which has one or more measuring device (s) for detecting process-relevant physical sizes of the photoresist layer and, if appropriate, also of the substrate.
  • These include temperature sensors, moisture measuring devices and optical sensors for recording the reflectivity or the refractive index or other optical parameters which provide information about the drying or crosslinking state of the photoresist layer.
  • the radiation parameters to be set in the further course of the process in particular the power density and possibly also the spectral composition of the radiation, can be optimized.
  • an irradiation control device is expediently used, which is connected via control inputs to the sensor or the sensors or to a downstream evaluation device.
  • This control device can also be designed as a control device that implements a process control in a closed control loop (closed loop control).
  • Self-regulating effects can also be taken into account and exploited, such as the change in the optical and thermal properties of the photoresist layer with decreasing Moisture content (during drying) or increasing degree of crosslinking (during hard baking).
  • NIR radiation-emitting diodes NIR-LED
  • laser diodes can be used as NIR radiation sources in the proposed method and the device according to the invention.
  • NIR LEDs or NIR laser diodes are then provided, depending on the specific application, individually or in small groups or (preferably) in diode arrays of a shape adapted to the shape of the desired radiation zone. Because of the radiation properties, they do not require a reflector that is directly assigned to them; in particular, the use of counter reflectors can be advantageous depending on the absorption properties of the workpiece.

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Abstract

Verfahren zur thermischen Behandlung zum Trocknen oder Hartbacken einer Fotolackschicht auf einem Schaltungssubstrat, insbesondere Halbleiterwafer, wobei eine Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, die einen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarots, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 νm und 1,5 νm, hat.

Description

Verfanren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung einer Fotolackschicht auf einem Schaltungssubstrat, insbesondere Halbleiterwafer
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung zum Trocknen oder Hartbacken einer Fotolackschicht auf einem Schaltungssubstrat, insbesondere Halbleiterwafer, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In integrierten Schaltungen werden die einzelnen Bauelemente- und Verdrahtungsstrukturen durch definierte Folgen von über- einanderliegenden Schichten mit durch das Schaltungslayout bestimmten vertikalen und horizontalen Abmessungen realisiert. Für die Festlegung der lateralen Abmessungen der Bereiche und Schichten, wie etwa der Ausdehnung und Lage von dotierten Zonen, wird die Strukturübertragung durch Lithographie auf die Halbleiterscheibe (den Halbleiterwafer) benutzt. In ähnlicher Weise werden lithographische Verfahren auch zur Strukturerzeu- gung auf anderen Schaltungssubstraten, etwa Kunststoffsubstraten für gedruckte Schaltungen (PCB = Printed Circuit Boards) oder Glassubstraten, benutzt.
Die Layoutebenen von ICs werden Ebene für Ebene auf Glasplatten übertragen, welche dort, wo sich Layoutstrukturen befinden, geschwärzt werden und in den übrigen Bereichen Licht durchlassen. Damit entstehen Masken, durch die eine fotosensitive Hilfsschicht auf der Waferoberfläche - der Fotolack - belichtet wird. Je nach Art des eingesetzten Fotolacks - Positiv- oder Negativresist - wird in den belichteten oder den unbelichteten Bereichen der Lack in einem Entwicklerbad gelöst und hier durch die Maskenstruktur in ein Lackprofil übertragen. Da jede Oberflächenschicht auf dem Halbleiterwafer mindestens einmal strukturiert wird, ist die Lithographie der im Fertigungsprozeß integrierter Schaltungen am häufigsten auftretende Einzelprozeß, und eine möglichst effiziente Ausführung dieses Schrittes ist von großer Bedeutung für die Effizienz und damit die Kosten des Gesamtprozesses.
Moderne Positivlacke für die optische Lithographie basieren auf einem Phenolharz, welches durch Polymerisation von Phenol und Formaldehyd entsteht und üblicherweise als Novolak bezeichnet wird. Durch Zusatz von Sensibilisatoren, insbesondere Naphtha- chinondiaziden, wird die Lichtempfindlichkeit des Lackes bewirkt. Der Diazidsensibilisator reagiert bei der Lackherstellung mit dem Novolak und bildet photosensitive Makromoleküle. Die entstehende feste Substanz wird in organischen Lösungsmitteln (mit etwa 70 Vol.-% Anteil) aufgelöst, so daß sich ein sehr dünnflüssiger Lack ergibt. Dieser kann in einer Dicke von wenigen Mikrometern, beispielsweise durch Aufschleudern, äußerst gleichmäßig auf den Halbleiterwafer aufgebracht werden. Vor der Belichtung der belackten Scheiben wird der Fotolack durch kontrolliertes Erwärmen der Scheiben getrocknet, wobei alle Lösungsmittelzusätze verdampfen.
Für bestimmte Anwendungen werden auch heute noch Negativlacke eingesetzt, deren physikalische Anwendungsparameter ähnlich denen der oben erwähnten Positivlacke sind, so daß auch hier eine Trocknung vor der Belichtung erforderlich ist.
Zum Trocknen ("Soft Bake" oder "Prebake") wird die belackte Scheibe im herkömmlichen Waferprozeß auf eine Heizplatte transferiert und typischerweise für eine Zeitdauer zwischen 30 s und einigen Minuten bei einer normalerweise zwischen 90 und 110 °C liegenden Temperatur gehalten. Nach der Belichtung und Entwicklung werden die erzeugten Lackstrukturen - typischerweise bei ca. 110 °C und für etwa 30 s - hartgebacken ("Hardbake"), wodurch die Lackstege gefestigt und die Haftfestigkeit und chemische Beständigkeit des Lackes ver- bessert werden. Für bestimmte Ätzverfahren und die Ionenimplantation, bei denen relativ hohe Temperaturen in der Lackschicht auftreten, werden die Lackschichten zusätzlich mit kurzwelligem UV-Licht gehärtet ("Deep UV Hardening"). Unter dem Einfluß der energiereichen UV-Strahlung vernetzen die Lackmoleküle, wodurch sich die Lackstruktur verdichtet und der Lack später auch bei hohen Prozeßtemperaturen formstabil bleibt.
Die bekannten Trocknungs- und Hartbackschritte erfordern ein spezielles Handling der Halbleiterwafer und sind auch relativ zeitaufwendig, was insbesondere wegen der Vielzahl der Lack- trocknungs- bzw. -backschritte im Gesamtprozeß nachteilig ins Gewicht fällt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur einfacheren und schnelleren thermischen Behandlung von Fotolackschichten auf Halbleiterwafern anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich ihres Verfahrensaspektes durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich ihres Vorrichtungsaspektes durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, zur thermischen Behandlung von Fotolackschichten auf Halbleiterwafern eine kurzzeitige Bestrahlung im nahen Infrarot (NIR) vorzusehen.
Die erfindungsgemäß eingesetzte NIR-Strahlung läßt sich in ein- facher und kostengünstiger Weise durch mit erhöhter Betriebs- temperatur betriebene Halogenlampen hoher Leistung erzeugen. Die Leistungsdichte, gemessen auf der Oberfläche der Fotolackschicht, liegt bevorzugt bei oder oberhalb 150 kW/m2, für Glassubstrate bevorzugt oberhalb von 500 kW/m2. Die Strahlung die- ser Lampen hat ihren wesentlichen Leistungsanteil im Bereich zwischen 0,8 und 1,5 μm, wobei eine Einstellung auf die spezifischen Eigenschaften des jeweiligen Fotolackes und der Oberfläche des Halbleiterwafers in der jeweiligen Prozeßstufe über die Einstellung der Betriebsspannung möglich ist. Grundsätzlich ist der Einsatz derartiger Halogenlampen insbesondere aufgrund der Reflexionseigenschaften des Halbleiterwafers für Strahlung in diesem Wellenlängenbereich besonders vorteilhaft.
Mit dieser Lösung wird die Trocknung bzw. das Hartbacken (unter Vernetzung) der Fotolackschicht in Zeiträumen von typischerweise weniger als 15 s, typischerweise weniger Sekunden, ggfs. sogar in Sekundenbruchteilen, möglich. Hierdurch wird eine erhebliche Zeitersparnis im Gesamtprozeß erzielt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die Halbleiterwafer zur Trocknung bzw. zum Hartbacken nicht auf Heizscheiben transferiert werden müssen, so daß sich das gesamte Handling wesentlich vereinfacht. Ein weiterer wichtiger Vorzug der vorgeschlagenen Lösung besteht darin, daß das Substrat sich in dem Trocknungs- oder Hartbackschritt nur wenig erwärmt, da die Strahlungsenergie im wesentlichen in der Fotolackschicht selbst aufgenommen wird. Dies ist besonders günstig bei temperaturempfindlichen KunststoffSubstraten für die PCB-Technologie. Es verringert aber auch die Gefahr des sogenannten "Thermal Mis- match" von Schichtstrukturen auf Halbleitersubstraten und redu- ziert diesbezüglich in vorteilhafter Weise die Entwurfsanforderungen .
In einer Ausführungsvariante wird eine großflächige Bestrahlung des Substrates (speziell eines Halbleiterwafers bzw. von mehreren Halbleiterwafern gleichzeitig) mit einer im wesentlichen konstanten Strahlungsdichte vorgenommen, wobei insbesondere ein NIR-Strahler (insbesondere eine Halogenlampe) mit einem im wesentlichen parabolischen Reflektor eingesetzt wird. Je nach konkreter Verfahrensführung werden hierbei annähernd punktförmige Strahler mit paraboloidischem Reflektor oder lineare Strahler mit einem langgestreckten Reflektor mit parabolischem Querschnitt eingesetzt.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird mittels eines langgestreckten Reflektors mit einem Ellipsenab- schnitts-Querschnitt das Licht einer langgestreckten NIR-Strah- lungsquelle auf eine im wesentlichen rechteckige Strahlungszone mit weitgehend konstanter Strahlungsdichte fokussiert und diese Strahlungszone abtastend über die Waferoberflache bewegt. Dies kann durch Bewegung, insbesondere Schwenken, der Strahlungsquelle oder durch Verschiebung einer Unterlage des Wafers geschehen. Entsprechende Bewegungsmechanismen sind an sich bekannt und bedürfen hier keiner genaueren Beschreibung.
Insbesondere für thermische Behandlungen von Fotolackschichten im Sinne eines Trocknens bzw. Vorbackens (Soft Bake) ist der zusätzliche Einsatz eines Trocknungs-Gasstromes zur schnellen Abführung des Lösungsmitteldampfes über der erwärmten Fotolack- schicht zweckmäßig. Als solcher kann im einfachsten Falle ein Luftstrom eingesetzt werden. Der Gasstrom ist bevorzugt annähernd parallel zur Wafer- und Fotolackoberfläche ausgerichtet, und die vertikale Erstreckung und Geschwindigkeit des Gasstromes wird auf die konkreten physikalischen Parameter des Foto- lacks und die Bestrahlungsparameter eingestellt. Druckgas-Erzeugungseinrichtungen zur Erzeugung des Gasstromes sind an sich bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben.
Bei der thermischen Behandlung eines UV-Resists vor dessen Be- lichtung ist durch geeignete Mittel der UV-Strahlungsanteil im wesentlichen vollständig auszufiltern. In einer zweckmäßigen Ausführung der vorgeschlagenen Anordnung geschieht dies durch zwischen der eigentlichen Strahlungsquelle und der Fotolackoberfläche angeordnete UV-Filtermittel, insbesondere eine mit einem UV-Absorber beschichtete und/oder gefüllte Glasplatte bzw. Glasplattenanordnung. Für Elektronen- oder Röntgenstrahl- resiste, zu deren Trocknung die vorgeschlagene Lösung ebenfalls anwendbar ist, ist die Ausfilterung von UV-Strahlungskomponenten aber nicht erforderlich.
Andererseits ist für bestimmte Anwendungen des sogenannten Hartbackens zur Verfestigung der nach der Belichtung und Entwicklung gebildeten Lackstruktur eine Erhöhung des Anteils der (insbesondere kürzerwelligen) UV-Strahlung vorteilhaft. Dies geschieht in einer ersten Variante durch (relative) Verringerung des Anteils der außerhalb des UV-Bereiches liegenden spektralen Komponenten durch Abschwächung mittels geeigneter Filter für sichtbares Licht und nahes Infrarot und in einer anderen Variante durch den zusätzlichen - insbesondere zeitgleichen - Einsatz eines UV-Strahlers.
UV-Strahler zur Bestrahlung von Halbleiterwafern sind als solche bekannt und werden daher hier nicht genauer beschrieben. Es handelt sich insbesondere um Quarzlampen oder die (aufgeweite- te) Strahlung eines im UV-Bereich emittierenden Lasers (beispielsweise eines Excimerlasers) . Durch die Kombination einer NIR-Strahlungsquelle und einer UV-Strahlungsquelle kann - gegebenenfalls unter zusätzlicher Nutzung von Filtern - ein zur schnellen kombinierten thermischen und UV-Härtung eines Foto- lackes optimales Wellenlängen-/Temperaturregime eingestellt werden.
Im Hinblick auf die mit der vorgeschlagenen Lösung realisierbaren sehr kurzen Behandlungszeiten kann der Einsatz einer spe- ziellen Bestrahlungssteuereinrichtung vorteilhaft sein, die zwischen die eigentliche Strahlungsquelle und die Fotolackschicht auf dem Halbleiterwafer geschaltet wird und die Einwirkung der NIR-Strahlung (und eventuell zusätzlicher UV-Strahlung) mit exakt voreinstellbaren und reproduzierbaren Bestrah- lungsparametern (insbesondere Bestrahlungsspektrum und Leistungsdichte) gewährleistet. Eine solche Bestrahlungssteuereinrichtung umfaßt insbesondere eine Verschlußeinrichtung, die den oder die Halbleiterwafer gegenüber der - vorher auf konstante Betriebsparameter gebrachten - Strahlungsquelle für eine exakt voreingestellte Zeit freigibt.
Eine für den jeweiligen Anwendungsfall optimierte Verfahrens- 'führung ist mit einer Anordnung realisierbar, die eine oder mehrere Meßeinrichtung (en) zur Erfassung prozeßrelevanter phy- sikalischer Größen der Fotolackschicht und ggfs. auch des Substrates aufweist. Hierzu zählen Temperaturfühler, Feuchtemeßeinrichtungen und optische Sensoren zur Erfassung des Reflexionsvermögens oder des Brechungsindex oder anderer optischer Parameter, die Aufschluß über den Trocknungs- bzw. Vernetzungszu- stand der Fotolackschicht geben. In Abhängigkeit von den erfaßten Meßwerten bzw. einem Ergebnis der Auswertung dieser Meßwerte können die im weiteren Prozeßverlauf einzustellenden Bestrahlungsparameter, insbesondere die Leistungsdichte und ggfs. auch die spektrale Zusammensetzung der Strahlung, optimiert werden.
Hierzu wird zweckmäßigerweise eine Bestrahlungssteuereinrichtung eingesetzt, die über Steuereingänge mit dem Meßfühler oder den Meßfühlern bzw. einer nachgeschalteten Auswertungseinrich- tung verbunden ist. Diese Steuereinrichtung kann auch als Regeleinrichtung ausgeführt sein, die eine Verfahrensführung im geschlossenen Regelkreis (Closed-Loop-Control) realisiert. Hierbei können auch selbstregelnde Effekte berücksichtigt und ausgenutzt werden, wie etwa die Veränderung der optischen und thermischen Eigenschaften der Fotolackschicht mit abnehmendem Feuchtegehalt (bei der Trocknung) bzw. zunehmenden Vernetzungsgrad (beim Hartbacken) .
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten einzelnen Aspekte beschränkt, sondern im Rahmen der Ansprüche ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.
So können anstelle der oben angesprochenen Halogenlampen als NIR-Strahlungsquellen auch im NIR-Bereich imitierende Leuchtdioden (NIR-LED) bzw. Laserdioden beim vorgeschlagenen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden. Derartige NIR-LED bzw. NIR-Laserdioden sind dann - je nach konkreter Applikation - einzeln oder in kleinen Gruppen oder (be- vorzugt) in Diodenarrays von der Form der gewünschten Strahlungszone angepaßter Gestalt vorgesehen. Aufgrund der Abstrah- lungseigenschaften benötigen sie keinen ihnen direkt zugeordneten Reflektor; speziell der Einsatz von Gegenreflektoren kann aber in Abhängigkeit von den Absorptionseigenschaften des Werk- Stücks vorteilhaft sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur thermischen Behandlung zum Trocknen oder Hartbacken einer Fotolackschicht auf einem Schaltungssub- strat, insbesondere Halbleiterwafer, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, die einen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 μm und 1,5 μm, hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als elektromagnetische Strahlung die Strahlung einer mit erhöhter Betriebstemperatur betriebenen Halogenlampe eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektromagnetische Strahlung auf der Fotolackschicht eine Leistungsdichte von 150 kw/m2 oder mehr aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine ganzflächige Bestrahlung des Schaltungssubstrats mit im wesentlichen konstanter Strahlungsdichte, insbesondere während einer Zeit von weniger als 15 s, bevorzugt von weniger als 2 s.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Bestrahlung mit auf eine im wesentlichen rechteckige Strahlungszone, deren Breite wesentlich kleiner als die entsprechende Abmessung des Schaltungssubstrats ist, fo- kussierter Strahlung, wobei die Strahlungszone abtastend über das Schaltungssubstrat geführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Vorbacken einer UV-sensitiven Fotolackschicht zu deren Trocknung vor einer Belichtung UV-Anteile der elektromagnetischen Strahlung im wesentlichen vollständig ausgefiltert werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Vorbacken der Fotolackschicht zu deren Trocknung vor einer Belichtung über die Fotolackschicht ein, insbesonde- re parallel zu dieser ausgerichteter, Trocknungsgasstrom geführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Hartbacken der Fotolackschicht zu deren Verfestigung nach einer Belichtung elektromagnetische Strahlung mit einem erhöhten UV-Anteil eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine relative Erhöhung des UV-Anteils durch Abschwächung der übrigen spektralen Anteile der Strahlung einer Halogenlampe bewirkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zusätzlich zu einem NIR-Strahler und insbesondere im wesentlichen gleichzeitig mit diesem ein UV-Strahler einge- setzt wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor und/oder während der Bestrahlung mindestens eine phy- sikalische Größe der Fotolackschicht, insbesondere deren Temperatur und/oder Feuchtegehalt und/oder Reflexionsvermögen und/oder Brechungsindex, gemessen und das Meßergebnis zur Steuerung der Bestrahlung ausgewertet und genutzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Verfahrensführung mit einem geschlossenen Regelkreis.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine über der Oberfläche des Halbleiterwafers angeordnete und auf diese ausgerichtete Strahlungsquelle für elektro- magnetische Strahlung, die einen Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 μm und 1,5 μm, hat.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Strahlungsquelle eine mit erhöhter Betriebstemperatur betriebene Halogenlampe aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Strahlungsquelle einen im wesentlichen parabolischen Reflektor zur Erzeugung einer im wesentlichen den gesamten Halbleiterwafer erfassenden Strahlungszone mit konstanter Strahlungsdichte aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Strahlungsquelle einen im wesentlichen den Querschnitt eines Ellipsenabschnittes aufweisenden Reflektor zur Erzeugung einer im wesentlichen rechteckigen Strahlungszone mit einer Breite hat, die insbesondere kleiner als der Durchmesser des Halbleiterwafers hat, und eine Bewegungs- einrichtung zur abtastenden Bewegung der Strahlungsquelle über den Halbleiterwafer vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Gasstromerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines, insbesondere im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Halbleiterwafers und damit zur Fotolackschicht gerichteten, Trockengasstromes.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein zwischen der Strahlungsquelle und der Oberfläche des Halbleiterwafers angeordnetes UV-Filter zur im wesentlichen vollständigen Ausfilterung von UV-Anteilen der elek- tromagnetischen Strahlung.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das UV-Filter eine mit einem UV-Absorber gefüllte oder be- schichtete Glasplatte aufweist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Filter zur Abschwächung von außerhalb des UV-Bereiches liegenden Anteilen der elektromagnetischen Strahlung der Strahlungsquelle .
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17 oder 20, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen zusätzlichen, auf die Oberfläche des Halbleiterwafers ausgerichteten UV-Strahler, insbesondere eine Quarzlampe .
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Bestrahlungssteuereinrichtung, die insbesondere eine Verschlußeinrichtung aufweist, zur Realisierung der kurzzeitigen Einwirkung der elektromagnetischen Strahlung auf die Fotolackschicht mit vorgegebenen, insbesondere kon- stanten, Bestrahlungsparametern, speziell einer vorgegebenen spektralen Zusammensetzung und Leistungsdichte der Strahlung.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens eine Meßeinrichtung zur Erfassung mindestens einer physikalischen Größe der Fotolackschicht, insbesondere deren Temperatur und/oder Feuchtegehalt und/oder Reflexionsvermögen und/oder Brechungsindex, gemessen und das Meßergebnis zur Steuerung der Bestrahlung ausgewertet und genutzt wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 und 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bestrahlungssteuereinrichtung mindestens einen Steuer- eingang aufweist, über den sie mindestens mittelbar mit einer Meßeinrichtung verbunden ist und ein Meßsignal oder Auswertungsergebnis empfängt derart, daß aufgrund des Meßsignals oder Auswertungsergebnisses eine Einstellung der Bestrahlungsparameter erfolgt.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Regeleinrichtung zur Durchführung der Bestrahlung in einem geschlossenen Regelkreis.
26. Vorrichtung nach Anspruch 13, 19 oder einem der Ansprüche 21 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Strahlungsquelle mindestens eine im Bereich des nahen Infrarot emittierende LED bzw. Laserdiode, insbesondere eine in Abhängigkeit von der gewünschten Form einer Strahlungszone vorbestimmte Anordnung mehrerer LEDs bzw. Laserdioden, vorgesehen ist.
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