ファブの現場では、焼成温度がわずか0.5度変動しても、ウェーハの寸法にナノメートル単位の影響が出ます。そうなると、そのウェーハは廃棄処分されてしまいます。ウェーハ用の温度センサーは単なる付加装置ではありません。これらのセンサーは、リソグラフィーやフォトレジストのソフトベイク、ハードベイク、そしてウェーハの洗浄工程における熱管理を行います。均一性が保てないと、歩留まりが低下してしまいます。
私たちは、ウェーハ全体の温度を±0.1℃以内に保ち、迅速に応答し、再現性の高い測定を実現するために、このセンサーを開発しました。センサーの検出素子は、クラス1～100の清浄度基準を満たす筐体内に収められています。また、材料もガス放出を防ぎ、粒子の発生をゼロに抑えるように選ばれています。出力値は24時間365日安定しており、リアルタイムで温度の変動を検知することで、計画外の停止を防ぎます。さらに、何千回ものサイクルを経ても校正精度を維持します。
フォトレジストの処理においては、ソフトベイクによって溶剤の濃度が調整され、ハードベイクによって画像が固定されます。厳格な温度制御により、焼成時間が短縮され、再作業が減少し、線幅のばらつきも抑えられます。また、制御ループが急激な変動を追いかけないため、異なる装置やシフト間での再現性が向上し、粒子の発生も少なくなり、エネルギー消費も削減されます。ウェーハの洗浄や乾燥においても、同じ精度によって表面エネルギーが安定し、乾燥の均一性が向上し、欠陥が減少します。
設置時の許容範囲は非常に狭く、センサーは熱源の中心に位置し、装置のコネクタや取り付けインターフェースに適合しなければなりません。PIDの調整やウェーハ全体の均一性を確認するために、短時間での調整が必要です。高湿度の環境下では、コネクタの密封状態を確認し、±0.1℃の仕様を維持するために定期的な校正が必要です。