리소그래피 공정에서 ‘소프트 베이크’와 ‘하드 베이크’는 단순한 절차가 아닙니다. 이는 반드시 준수해야 하는 규칙입니다. 포토레지스트의 온도가 2°C만 변해도 치명적인 오차가 발생할 수 있습니다. 가열 과정에서 생성된 작은 입자 하나만으로도 300mm 웨이퍼가 망가질 수 있습니다. 우리는 이러한 현실에 맞춰 모듈형 적외선 가열 장치를 개발했습니다.
기술적으로 중요한 점 우리는 모듈형 배열을 통해 근적외선(NIR)을 사용합니다. 그 덕분에 전력 밀도를 특정 구역별로 제어할 수 있으며, 큰 가열판 전체에 걸쳐 평균적으로 전력이 분배되는 것을 방지할 수 있습니다. 그 결과, 공정 동안 웨이퍼의 온도 변동폭은 ±0.1°C에 불과합니다. 이러한 데이터는 서모커플을 통해 확인될 뿐만 아니라, 에미시비티 값을 고려하여 실시간으로 검증됩니다.
응답 시간은 초 단위이므로, 공정 설정을 변경할 때도 온도 변동이 없습니다. 하드웨어는 클린룸 환경에도 적합합니다. 밀폐된 구조와 낮은 가스 배출량, 그리고 노출된 필라멘트가 없기 때문입니다. 입자 생성도 최소화되며, 클로즈드-루프 제어와 고정된 발사체 구조 덕분에 반복성도 보장됩니다.
왜 이 방식이 효과적인가 포토레지스트를 가열하는 과정에서는 온도 정밀도가 매우 중요합니다. CD의 정확한 크기를 유지하기 위해서는 정밀한 온도 조절이 필요하며, 결함을 최소화하기 위해서는 청결도도 중요합니다. 우리의 장치는 이 두 가지 요구사항을 모두 충족시켜줍니다.
빠른 온도 안정화 덕분에 공정 전환 시간이 줄어들고, 공정의 안정성도 유지됩니다. NIR을 사용하면 웨이퍼 자체를 직접 가열하기 때문에 주변 부품들이 가열되지 않아 에너지 소모도 줄어듭니다. 24/7 연속 가동에도 문제가 없으며, 모듈형 디자인 덕분에 부품을 교체해도 계획되지 않은 가동 중단이 발생하지 않습니다.
실용적인 세부 사항 이 장치는 표준적인 기계적/전기적 인터페이스를 통해 기존 설비와 연동됩니다. 하지만 각 포토레지스트 층과 웨이퍼 크기에 맞게 정렬 및 에미시비티 설정을 조정해야 합니다.
가열 프로파일을 설정하고 제어 한계를 설정하는 데는 짧은 시간이 걸립니다. 일단 그렇게 되면 공정은 안정적으로 유지됩니다. 온도 변동이나 예상치 못한 문제가 발생하지 않습니다.