ऑन-लाइन, AFM स्टेज का तापमान-परिवर्तन मापन प्रक्रिया में “शोर” के रूप में प्रकट होता है। केवल आधा डिग्री का परिवर्तन भी वस्तुओं की सीमाओं को धुंधला कर सकता है, फोटोरेजिस्ट प्रोफाइलों को बिगाड़ सकता है, एवं अच्छे उत्पादों को पुनः संसाधन की आवश्यकता में डाल सकता है। हमने AFM हीटर को ऐसे ही डिज़ाइन किया है कि यह प्रोब एवं नमूने को निर्धारित तापमान पर ही रखे, ताकि सिस्टम को प्रक्रिया को नियंत्रित करने की आवश्यकता ही न पड़े।
महत्वपूर्ण बातें
हमने तेज़ एवं स्थिर प्रतिक्रिया, एवं उच्च स्तर की एकरूपता पर ध्यान दिया। यह हीटर शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड तरंगों पर काम करता है; क्वार्ट्ज विंडो की मदद से संकेतों का स्पष्ट प्रसारण होता है। यह 150 वाट की ऊर्जा प्रदान करता है, एवं इसका आकार भी छोटा है। यह एक “क्लोज्ड-लूप” प्रणाली है; कैलिब्रेटेड सेंसरों की मदद से मापन क्षेत्र का तापमान ±0.1°C के भीतर ही रहता है। यह हीटर “क्लास 1–100 क्लीनरूम” मानकों के अनुरूप है; इसमें कम गैस उत्सर्जन वाली सामग्रियों का उपयोग किया गया है, एवं इसकी सतह ऐसी है कि इससे कोई कण उत्पन्न न हों। थर्मल साइकलिंग के बाद भी तापमान ±0.05°C के भीतर ही रहता है; इससे विभिन्न बैचों में उत्पादों की गुणवत्ता स्थिर रहती है।
लिथोग्राफी एवं फोटोरेजिस्ट मेट्रोलॉजी में इसका उपयोग
लिथोग्राफी में, यह हीटर स्कैन से पहले ही वेफर को निर्धारित तापमान पर लाता है; इससे तापमान-परिवर्तन के कारण होने वाली त्रुटियाँ कम हो जाती हैं। पैकेजिंग में, यह हीटर अंडरफिल एवं इंटरपोज़रों की तापीय विशेषताओं को नियंत्रित करने में मदद करता है; इससे पतली संरचनाओं में दरारें नहीं पड़तीं। इसके परिणामस्वरूप कम पुनः प्रयासों की आवश्यकता होती है, कम अपशिष्ट उत्पन्न होता है, एवं ऊर्जा-उपयोग भी कम रहता है।
स्थापना
स्थापना बहुत ही आसान है; लेकिन तापीय संयोजन ही महत्वपूर्ण है। स्टेज की सतह समतल एवं स्वच्छ होनी आवश्यक है; थोड़ी भी हवा की दरार से एकरूपता प्रभावित हो जाती है। यह हीटर अधिकांश AFM प्लेटफॉर्मों के साथ काम करता है; हालाँकि पुराने कंट्रोलरों के साथ इसे जोड़ने हेतु उचित कनेक्टर एवं कैलिब्रेशन टेबल की आवश्यकता होती है। स्टेज के तापमान को चेंबर के सेंसरों के साथ मेल करने हेतु थोड़ा समय लगता है; उसके बाद ही इसका प्रोफ़ाइल निर्धारित किया जा सकता है।