エッチング工程が不安定ですか?それはきっと温度制御システムが追いついていないからでしょう!
1.エッチングプロセスの温度要件
半導体製造において、エッチングプロセスはフォトレジストパターンをシリコンウェーハに正確に転写するための重要なプロセスであり、その品質は製品の性能と歩留まりを直接左右します。温度変化はエッチング速度、選択性、そしてプロセス安定性に大きな影響を与える可能性があります。

高度なプロセスの発展に伴い、エッチングプロセスの温度要件はますます厳しくなっています。5nm以下のプロセスを例に挙げると、温度変動は±0.05℃という極めて高精度な範囲内に制御する必要があります。0.1℃の偏差ごとにエッチング速度が1%以上変化し、主要寸法の精度やパターン転写の忠実度に影響を与える可能性があります。
2.さまざまなエッチングプロセスが直面する温度制御の課題
ドライエッチング/RIE:ドライエッチングでは、電極温度を±0.1℃以内に制御する必要があります。温度変動はプラズマの均一性に大きく影響し、エッチング結果が不安定になります。チャンバーには厳しい熱バランス要件があり、局所的な温度差が1℃を超えるとエッチング形状が変形する可能性があります。高アスペクト比のエッチングでは、側壁の温度勾配を安定させる必要があります。そうでないと、エッチングパターンの主要な寸法に偏差が生じやすくなります。
ウェットエッチング:ウェットエッチングで使用されるエッチング液は、主に強酸や強アルカリであり、腐食性が極めて強いだけでなく、化学反応が起こると急激な温度変化を引き起こします。反応速度は温度変化に非常に敏感であるため、大容量タンクの温度制御応答時間は30秒以内に制御する必要があり、タンク液の温度均一性は±0.3℃以上である必要があります。
原子層エッチング/ALE: 原子層エッチングプロセスでは、温度スイッチング応答速度は1℃/秒の過渡制御能力を達成し、周期的な温度変動は±0.05℃以内に抑える必要があります。さらに、複数の領域を独立して温度制御するため、各領域間の温度差は0.3℃未満に抑える必要があります。これらの差別化された課題に対応するため、温度制御システムは超高精度、高速応答性、優れた動作安定性を備えています。
3.エッチングプロセスにおけるFerroTec温度制御装置の応用
FerroTecは長年にわたり温度制御業界に深く関わってきました。±0.01℃という極めて高い温度制御精度と効率的な熱交換性能により、半導体温度制御分野における業界ベンチマークを確立しています。同社の製品は、世界有数の半導体メーカーの先端プロセス生産ラインで広く採用されており、プロセスの安定性と生産効率の向上に貢献しています。
FerroTecは、半導体エッチングプロセスに特化した高精度温度制御モジュールを開発しました。このモジュールは独自のデュアルチャネル設計を採用し、インテリジェントな温度制御アルゴリズムシステムを搭載しています。プロセスの各段階のニーズに応じて、対応する温度範囲に迅速に切り替えることができ、エッチングプロセスにおける厳しい温度制御要件を満たし、エッチング速度とプロセス歩留まりを効果的に向上させます。

FerroTecのエッチング用温度制御ソリューション:シリコンエッチングにおいて、FerroTecの温度制御システムは、閉ループ制御によりウェーハ表面温度を設定範囲内に安定させ、エッチングレートの偏差を2%以内に抑え、主要寸法の安定性を大幅に向上させます。国内大手ファウンドリからの報告によると、FerroTecの温度制御システム導入後、エッチング工程のCPK(工程能力指標)が大幅に向上しました。以下に、代表的な適用事例をご紹介します。
