300mm 공정에서는 열 프로파일에 변동이 생기면 TSV 스태킹 과정이 제대로 이루어지지 않습니다. 웨이퍼 전체에서 단 1도의 온도 변화만으로도 비아가 깨지거나 포토레지스트가 손상될 수 있으며, 그로 인해 한 달간의 작업 성과가 사라질 수 있습니다. 따라서 히터는 단순히 열을 공급하는 것이 아니라, 일관된 열을 공급해야 합니다.
핵심은 무엇인가? 저희는 입자 발생을 최소화하기 위해 단파 적외선 소자와 석영-세라믹 조합을 활용한 TSV 히터를 개발했습니다. 웨이퍼 전체의 온도 일관성은 ±0.1°C이며, 설정된 온도의 반복성은 샷당 ±0.2°C입니다. 이 시스템은 클래스 1–100 등급의 청정실에서 24/7으로 작동할 수 있으며, 5,000시간 이상 작동해도 출력 변동률은 5% 미만입니다. 온도 상승 속도는 10°C/초이므로, 열 관리 문제 없이 처리 시간을 단축할 수 있습니다.
왜 TSV 공정에 이 기술이 필요한가? TSV 공정은 리소그래피, 에칭, 라이너 코팅, 시드 코팅, 전기 도금 등의 과정으로 구성되며, 포토레지스트 건조 과정도 포함됩니다. 매번 동일한 조건에서 건조 과정을 진행해야 하므로, 용매를 제거하기 위한 부드러운 건조 과정, 마스크를 고정하기 위한 강력한 건조 과정, 그리고 비아 스택을 보호하기 위한 천천한 냉각 과정이 필요합니다. 저희의 히터는 배치별로 웨이퍼를 정확한 온도 조건으로 유지해줍니다. 그 결과, 더욱 정밀한 치수 제어가 가능해지고 결함도 줄어들며, 예측 가능한 생산성을 얻을 수 있습니다. 또한 에너지 사용량도 줄어듭니다. 설정된 온도에 빠르게 도달하고, 그 온도를 유지할 수 있기 때문입니다.
준비해야 할 것들은 무엇인가? 이 시스템을 사용하려면 전용 전력 공급 장치와 청정 가스 공급 장치가 필요합니다. 기존의 장비에 이 시스템을 장착하려면 메커니즘 및 펌웨어가 호환되어야 합니다. 히터, 척, 실드 등 전체 시스템의 열 관리를 고려해야 합니다. 짧은 테스트를 통해 설정값을 확정하면, 그 이후로는 공정이 안정적으로 유지됩니다.