
在半导体制造工艺里,涂胶显影设备是光刻工艺中的关键设备,而热板温度均一性对光刻胶膜厚均一性及最终芯片制造质量影响深远。若热板温度不均,使得光刻胶的溶剂挥发与化学反应进程不同,导致光刻胶厚度、图形精度等出现差异,进而影响芯片的性能与可靠性。
热板温度不均的影响因素
1. 热传导不均:热板内部加热元件分布、材质热导率差异,会导致热量传递不一致。例如,加热丝分布不均,局部区域获得热量多,温度偏高。同时,热板与待处理晶圆接触界面的平整度和pin的接触压力也会影响热传导,若接触不良,部分区域热传递受阻,出现温度偏差。
2. 气流影响:涂胶显影设备内部的气流环境复杂,热板周围气流速度、方向变化,会改变热板表面热量交换效率。如设备通风口位置不当,使热板一侧气流流速快,热量散失快,温度低于另一侧。
3. 设备老化:长时间使用后,加热元件性能衰退,加热效率降低,不同部位衰退程度不同,造成温度不均。而且热板表面长期受光刻胶等化学物质侵蚀,材料特性改变,影响热传导均匀性。
改善温度均一性的策略
1. 优化热板设计:精心设计加热元件布局,确保热量均匀产生与传递,如采用分布式加热丝或阵列式加热结构。选用热导率高且均匀的材料制作热板,减少内部热传导差异。对热板表面进行特殊处理,提高与晶圆接触的平整度和热传导效率。
2. 气流控制:合理设计设备内部通风系统,通过导流板、匀流装置等优化气流路径,使热板周围气流稳定且均匀,减少气流对热板温度的干扰。