생산 현장에서는 열 변동이 은밀하게 제품의 품질을 저하시키는 원인이 됩니다. 포토레지스트를 소프트 베이크할 때 0.5°C만큼의 온도 변동이 있어도 치명적인 결함이 발생할 수 있습니다. 클리닝 과정에서 온도가 균일하지 않다면, 그로 인해 물 자국이 생겨 나중에 결함으로 이어집니다. 우리는 이러한 불확실성을 없애기 위해 ‘랩 온 칩’ 방식의 건조 히터를 개발했습니다.
기술적으로 중요한 점들 우리는 석영-할로겐 방출기를 사용하여 단파 적외선을 이용합니다. 이 방식은 빠르고 깨끗한 에너지 전달이 가능하며, 과열 문제도 없습니다. 웨이퍼 전체의 온도는 ±0.1°C 수준으로 일정하게 유지되며, 설정된 온도의 반복성도 ±0.5°C입니다. 즉, 모든 소프트 베이크 및 하드 베이크 과정에서 동일한 열 조건이 유지됩니다.
온도 상승 속도는 2°C/s로 제어되며, 과열도 방지됩니다. 이는 박막에서 용제를 제거할 때 중요한 요소입니다. 이 설계는 클린룸 환경에서도 사용할 수 있으며, 핫 존에서는 입자가 전혀 발생하지 않습니다. 또한, HEPA 필터와도 잘 연동됩니다. 전력 밀도도 최적화되어 있어 급격한 온도 변화가 없으며, CE 인증을 받은 전력 및 신호 인터페이스를 통해 표준 공정 장비와도 연동됩니다.
왜 이 방식이 효과적인가? 웨이퍼를 건조할 때는 열이 빠르고 균일하게 전달되므로 표면 장력이 빠르게 사라집니다. 따라서 DI 세척 후에는 원자 수준으로 깨끗한 표면이 얻어집니다. 리소그래피 과정에서도 소프트 베이크와 하드 베이크 과정에서 온도가 균일하게 유지되므로 CD의 형태가 안정적으로 유지되고, 라인 가장자리의 거칠기도 줄어듭니다.
포장 과정에서는 히터를 통해 캡슐화제나 언더필 재료가 제대로 경화됩니다. 그 결과 접착력이 향상되고 공기 주머니가 생기는 경우도 줄어듭니다. 실제로는 재작업이 줄어들고, 작업 주기도 안정적이며, 정밀한 제어를 통해 에너지 소비도 예측 가능해집니다.
계획해야 할 세부 사항들 히터는 ±0.1°C의 균일한 온도를 유지하기 위해 안정적인 전압 공급이 필요합니다. 전압이 2% 이상 변동하면 온도 프로필이 변하게 되므로 다시 조정해야 합니다. 설치 시에는 배기 시스템을 잘 처리해야 하며, 핫 존을 주변 환경으로부터 분리해야 합니다.
또한, 5,000시간마다 인증된 참조 센서를 사용하여 보정을 해야 합니다. 이를 통해 목표로 하는 균일성과 반복성을 유지할 수 있습니다.