프론트엔드용 플라즈마

당사의 플라즈마 시스템은 웨이퍼 제조 과정에서 핵심적인 공정 단계입니다. 이 시스템은 포토레지스트, 산화막, 유기 및 무기 오염 물질을 제거하고, 후속 공정을 위해 표면을 활성화하는 데 사용됩니다. 이러한 단계가 완료된 후에야 추가 층을 증착하고 후속 리소그래피 공정을 수행할 수 있습니다.

공정 중 웨이퍼는 진공 상태에서 반응성 가스 혼합물에 노출되며, 이를 통해 특정 요구 사항에 따라 표면이나 층을 처리합니다.

PVA TePla는 소형 수동 시스템부터 완전 자동화된 턴키 시스템에 이르기까지 광범위한 솔루션을 제공합니다.

청결도, 공정 안정성, 공정 가스의 정교한 매개변수 설정, 그리고 풍부한 공정 경험이 핵심 요소입니다.

PVA TePla는 이 분야에서 가장 폭넓은 전문 지식을 보유하고 있으며, 25년 이상 플라즈마 시스템으로 시장에서 입지를 굳혀 왔습니다. 당사는 전 세계 고객에게 웨이퍼 제조를 위한 핵심 기술을 실현할 수 있도록 솔루션을 제공합니다.

당사의 시스템 중 다수는 20년 이상의 가동 수명을 달성하고 있으며, 이는 뛰어난 품질을 입증하는 증거입니다.

포토레지스트는 일반적으로 마이크로파를 이용한 여기 과정을 통해 플라즈마 공정을 거쳐 제거됩니다. 이러한 방식은 플라즈마 내의 부품에 대한 손상을 최소화하면서 최고의 제거 효율을 제공합니다.

웨이퍼를 일괄(배치)로 대량 처리하는 방식은 웨이퍼당 비용 측면에서 가장 비용 효율적이며, 포토레지스트를 양면에서 동시에 제거할 수 있게 해줍니다. 그러나 웨이퍼 적재 구조의 특성상 제거의 균일성 면에서는 한계가 있습니다. 그럼에도 불구하고, 순수 산소를 사용하는 공정에서 포토레지스트를 완전히 제거할 경우, 이 효과는 거의 문제가 되지 않습니다. 왜냐하면 이 공정은 하부의 무기질 층에 도달하면 자동으로 중단되기 때문입니다.

산소 공정에서의 제거율은 웨이퍼 온도가 상승함에 따라 높아집니다. 이러한 현상을 제한하기 위해, 당사는 일정한 온도에서 진행되는 공정을 개발했습니다. 이 공정의 장점은 사전 설정된 웨이퍼 온도를 초과하지 않으면서도 가능한 한 가장 높은 제거율을 달성할 수 있다는 점입니다. 온도 모니터링은 적외선 온도계를 통해 수행되며, 이에 따라 마이크로파 출력이 제어됩니다.

데스컴밍 공정에서는, 후속 단계인 도금 또는 리프트오프 공정을 위해 노출된 기판 표면을 준비하기 위해 포토레지스트의 극히 얇은 층을 매우 균일하게 제거합니다. 두 경우 모두, 후속 금속화 공정에서 우수한 접착력을 확보하고 원하는 프로파일을 얻기 위해서는 명확하게 정의된 레지스트 프로파일과 유기 불순물이 없는 기판 표면이 필요합니다.

소형 기판은 배치 공정에서 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 광전자 부품이나 SAW 필터를 제조할 때 그렇습니다. 이를 위해 기판 크기와 부품 요구 사항에 맞춰 공정 챔버 및 로딩 방식을 구성하고, 특수 가스를 사용한 다단계 특수 공정을 개발할 수 있습니다.

더 큰 웨이퍼의 경우, 범핑 공정과 같이 엄격한 요구 사항이 적용되므로 단일 웨이퍼 공정으로만 처리할 수 있습니다. 이 경우 챔버와 공정을 적절히 설계하면 300mm 실리콘 웨이퍼에서 5%의 균일도를 달성할 수 있습니다.

PVA TePla의 배치 공정을 위한 모든 플라즈마 시스템은 동일한 플라즈마 생성 원리를 따릅니다. 즉, 대기 측의 고주파 자극을 진공 챔버로 직접 연결하는 방식입니다. 가스 주입구는 챔버의 한쪽에 위치하고, 진공 흡입구는 반대쪽에 위치합니다. 이러한 챔버 구조 덕분에 특히 일관된 공정 결과를 얻을 수 있습니다.

이 모듈식 제어 시스템은 최신 세대 프로세서와 Windows 기반 운영 체제, 그리고 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 사용합니다. 따라서 공정은 수동 및 완전 자동 모드로 모두 제어할 수 있으며, 공정 가스는 MFC를 통해 제어됩니다. 공정 진행 중 모든 파라미터는 레시피에 기록되어 데이터베이스에 저장됩니다. 이와 동시에 압력, 가스 유량, 출력 등의 현재 값이 디스플레이에 표시되며, 목표값에서 벗어날 경우 해당 경보가 발령됩니다.

GIGAfab 제품군에는 단일 웨이퍼 공정을 위한 플라즈마 시스템이 포함되어 있습니다. 이 시스템들은 기판의 종류나 고객의 응용 분야 요구 사항에 따라 수동 로딩 방식부터 완전 자동화 버전까지 다양한 구성으로 제공됩니다. 응용 분야에 따라 이 시스템에는 다양한 유형의 플라즈마 소스를 장착할 수 있습니다. 단순하고 비용 효율적인 마이크로파 소스와 대형 소스부터, 얇게 가공된 웨이퍼의 온도에 민감한 실리콘 에칭 공정을 위한 원격 플라즈마 방식의 라디칼 소스에 이르기까지 다양합니다. 또한 다양한 방식을 통해 웨이퍼의 열처리(tempering)가 가능합니다.

수동 로딩 시스템의 경우, 챔버에는 슬라이딩 도어가 장착되어 있으며, 웨이퍼는 이 도어에 부착된 가열판 또는 냉각판 위에 배치됩니다. 자동 시스템의 경우, 웨이퍼는 온더플라이 정렬 방식을 통해 로봇 시스템을 이용하여 챔버로 로딩됩니다.