웨이퍼 처리 공정에서는 생체센서의 작동에 있어 열 변동이 허용되지 않습니다. 포토레지스트를 가열하는 과정에서 단 0.5도만의 온도 변화라도 선의 굵기를 변화시키거나 감도에 영향을 미쳐 공정을 망칠 수 있습니다. 저희는 이러한 열 변동을 최소화하기 위해 적외선 램프를 설계했습니다. 이를 통해 몇 시간 동안이나 일정한 온도를 유지할 수 있습니다.
핵심적인 요소는 간단합니다. 석영 커버를 덮은 단파 적외선 방출기를 사용함으로써 열이 빠르게 전달되고 오염이 줄어듭니다. 웨이퍼 전체의 온도 균일성은 ±0.1°C 수준이며, 실시간 측정을 통해 확인됩니다. 한 번의 공정 반복마다의 온도 변동도 ±0.2°C 이내로, 따라서 소프트 베이크와 하드 베이크 공정에서의 온도 변동이 없습니다. 램프들은 클래스 1–100 등급의 청정실 내에 위치하며, 작동 중에는 입자 발생이 전혀 없습니다. 5,000시간 이상 사용해도 출력 성능은 1% 이내로 유지되며, 열 반응 시간도 2초 미만입니다. 이 정도면 빠른 온도 조절이 가능합니다.
생체센서 제조에는 두꺼운 필름이나 민감한 화학물질이 사용되는데, 이러한 재료들은 과열이나 용매 잔여물을 견딜 수 없습니다. 적외선을 사용하면 챔버가 아닌 웨이퍼 자체를 직접 가열할 수 있으므로 열 지연이 줄어들고 리소그래피 공정의 정밀도가 향상됩니다. 그 결과, 첫 번째 공정에서의 성공률이 높아지고 재작업이 줄어들며, CD 정밀도도 향상됩니다. 에너지 사용량도 줄어드는데, 이는 필요한 때에만 열을 공급하기 때문입니다. 또한 신뢰성이 높아져 계획되지 않은 정지 상황도 줄어듭니다. 이는 공정이 원활하게 진행될 때 반드시 필요한 요소입니다.
몇 가지 실용적인 팁을 드리자면, 램프에는 전용 전원 공급장치와 클로즈드-루프 온도 측정 장치가 필요합니다. 이를 통해 설정된 온도를 정확하게 유지할 수 있습니다. 표준 레일에도 쉽게 설치할 수 있지만, 구형 베이크 스테이션의 경우에는 공간 제약으로 인해 약간의 조정이 필요할 수 있습니다. 청정실 환경을 고려하여 케이블 배선을 계획해야 하며, 공기 흐름을 원활하게 유지하여 입자가 들어오지 않도록 해야 합니다. 정렬 및 보정이 완료되면, 첫 날부터 공정에 적합한 열 성능을 얻을 수 있습니다.