再現性が良く無害な真空塗装機

半導体（チップ/集積回路）製造プロセスにおいて、フォトリソグラフィーは集積回路パターン転写における重要なステップです。フォトレジストコーティングの品質はフォトリソグラフィーの品質に直接影響するため、コーティングプロセスは特に重要です。フォトリソグラフィーで使用されるほとんどのフォトレジストは疎水性ですが、シリコンウェーハ表面のヒドロキシル基と残留水分子は親水性です。これにより、特にポジ型フォトレジストの場合、フォトレジストとシリコンウェーハの間の接着力が低下します。現像中、現像液がフォトレジストとシリコンウェハの界面に浸透し、フォトレジストの剥がれや浮きなどの現象が起こりやすく、フォトリソグラフィーによるパターン転写の失敗につながります。同時に、ウェットエッチングでは横方向のエッチングが起こりやすくなります。  HMDS前処理システムによる前処理後、基板表面にシロキサン系化合物をコーティングします。ウェーハ表面は親水性から疎水性に変化し、接触角が減少し、必要なフォトレジストの量が減少し、フォトレジストへの密着性が向上します。これにより、現像プロセス中の横方向のエッチングやパターンのドリフトが抑制され、フォトレジストの密着性が向上し、過酷な環境における材料の耐食性が向上するため、製品の品質が大幅に向上し、欠陥率が減少します。

プロセスの目的:
装置はPLC制御により全自動で動作します。  このプロセスには、表面の水分を除去するための基板の高温ベーキングと、真空乾燥および窒素保護技術を組み合わせてウェーハ表面から水分や汚染物質を除去し、酸化や不純物の拡散を防ぎ、コーティング前の清浄度を確保することが含まれます。次に、HMDS (ヘキサメチルジシラザン C6H19NSi2) ガスが導入されます。高温下では、基板表面と HMDS が完全に反応し、シロキサンを主成分とする化合物が形成されます。これにより基板表面が親水性から疎水性に変化し、疎水性基がフォトレジストとよく結合し、カップリング剤として機能します。

プロセスフロー:
まず、真空ポンプをオンにして真空引きを開始します。チャンバー内の真空レベルが設定値 (この値は真空計の P2 値を変更することで設定できます。真空計のマニュアルを参照してください) に達すると、窒素が導入されます。設定真空度（真空計のP1値を変更することで設定可能）に達した後、真空引きと窒素導入のプロセスを繰り返します。設定した窒素導入回数に達した後、再び真空引きを開始し、続いて薬液を導入します。設定時間が経過すると薬液の導入が停止し、保持フェーズが始まります。設定された保持時間の後、真空引きと窒素導入が再び開始され、設定されたサイクル数になります。システムがプロセスを自動的に完了すると、音と視覚によるアラームが発せられ、ウェーハを取り出す準備ができていることが示されます。