徹底したウェハー洗浄と残留フォトレジスト除去の重要性

光リソグラフィは、集積回路の製造に用いられるプロセスです。まず、フォトレジストと呼ばれる感光材料を基板に塗布することから始まります。次に、パターンが形成されたフォトマスクをフォトレジストの上に配置し、フォトマスクを通して光を照射することでフォトレジストの特定の領域を露光します。この露光された部分は化学的変化を起こし、現像液に可溶または不要となります。現像後、エッチング、化学気相成長、またはイオン注入を通じてパターンが基板に転写されます。

ウェハーに構造がエッチングまたは蒸着された後、フォトレジストを除去し、ウェハーを徹底的に洗浄することが非常に重要です。この洗浄工程は通常、３つの段階で行われます。最初にフォトレジストを剥離し、次にウェハー表面の残留物を専用の化学洗浄方法で除去します。最後に、表面を細心の注意を払って洗浄し、不動態化処理を施して、後続の工程に備えます。

次のリソグラフィプロセスの前にフォトレジストがウェハーに残留していると、いくつかの問題が発生します。残留フォトレジストは後続のリソグラフィプロセスでパターン転写の精度を損ない、ウェハー上に欠陥のある回路や特徴が形成される可能性があります。また、汚れたウェハーは材料の蒸着やエッチング工程、その他の製造工程に支障をきあたす汚染物質を持ち込み、デバイス性能の低下や故障を引き起こす可能性があります。さらに、汚染されたウェハーや不適切に清掃されたウェハーは欠陥率を高め、生産バッチから良品の歩留まりを低下させる原因となります。

未知の位置にあるAPI膜の残留物や汚染は、可視光スペクトル領域では見えない場合があるため、洗浄プロセス中にこれらを検出するには、イメージング技術が必要となります。

赤外線イメージングでウェハー上のフォトレジスト残留物を検出

赤外線カメラは、この目的に非常に効果的なツールであり、これらの粒子や欠陥、残留物を可視化することが可能です。

赤外線カメラは、物体からの熱放射を検出します。残留物と化学洗浄剤は異なる熱放射特性を持つため、赤外線カメラは可視スペクトル範囲では検出できない熱コントラストを捉えます。この熱コントラストにより、残留物や汚染物質が強調され、正確な識別とターゲットを絞った洗浄が可能になります。高解像度の赤外線カメラは、ウェハー上の微細な残留物や汚染物質を検出するための詳細な画像を取得するために重要です。高解像度により細部を捉える能力が向上し、低解像度の赤外線カメラでは見逃してしまうような小さな粒子を識別できます。

OptrisのPI640は、高い解像度と精度を持った高性能赤外線サーマルイメージングデバイスです。640×480ピクセルの解像度を備えており、小さな熱異常の検出を必要とする用途に欠かせない詳細な熱温度画像を提供します。付属の多機能なPIX-Connectソフトウェアと堅牢なカメラ設計により、組込みに適した信頼性の高いツールとして利用できます。PIシリーズのコンパクトな設計は、狭いスペースでも容易に設置が可能です。様々な光学系がラインナップされており、反応チャンバー全体をカバーし、すべての基板を効率的にモニターするのに適した60°レンズなどがあります。

光リソグラフィにおける赤外線可視化の専門的なサポート

高解像度赤外線カメラを導入することで、光リソグラフィプロセスをステップ毎に制御および記録できるようになりました。すべての関連データが記録され、直ちに利用できる状態となるため、全体的なオペレーションの概要を容易に把握することができます。あらゆる異常や不適切な現像は、赤外線画像で可視化されます。

各ステップやインシデントを記録することで、ユーザーはパターンを分析し、改善すべき領域が特定できます。これにより、時間とともにプロセスが最適化されていきます。このような品質管理と記録が、ウェハー製品の生産プロセスを支えています。

Optrisの顧客満足への追及は、高品質の製品を提供するだけに留まらず、特に研究や調査が重要となる用途における技術的なサポートの提供にも至ります。Optrisのエンジニアは、現場での適用テストを繰り返し行い、赤外線放射温度計が適切に構成され、十分に性能が発揮できるように知見を蓄積しています。この実地テストは、現場での課題を確認・克服し、半導体プロセスへの赤外線サーモグラフィーカメラのシームレスな統合において重要な役割を果たしています。

さらに、Optrisの継続的な技術サポートにより、問題が発生した場合に迅速に対応でき、Optrisの専門的な知識を頼りながらプロセスの最適化に継続的に取り組むことができます。この包括的なアプローチは即時的な成功を保証するだけでなく、長期的なパートナーシップを育むものでもあります。