スマートファブでウェーハの温度を正しく制御する方法
スマートファブを構築する際、何かが壊れてから修理するのは最悪の状況です。常に現在の状態を把握しておく必要があります。そこで役立つのが赤外線センサーです。これらを使えば、ウェーハに触れることなくその表面の温度分布を把握できます。接触がないため、汚染の心配もありません。非常に簡単です。
なぜ非接触式が重要なのか
従来の方式、つまり熱電対を使う方法を考えてみてください。表面に触れる必要があるため、問題が起きやすいです。機械的なストレスが生じたり、最悪の場合は粒子が基板上に落ちてしまったりします。
一方、赤外線温度計を使えば、ウェーハから発せられる熱放射を「観察」するだけです。これならずっと清潔です。このセンサーから出力される信号は、PLCやSCADAシステムに直接接続できます。そうすれば、リアルタイムの温度分布が分かります。急速な熱処理を行う際に、厄介な「低温部分」を検出するには、これが唯一の方法です。
データを実際に活用する方法
センサー自体は単なるハードウェアに過ぎません。本当の魔法は、それをどのようにデータ処理システムに接続するかです。
私たちは、このような赤外線センサーを頑丈に設計しています。エッチングやCVD装置の中は電磁妨害が多いため、RFジェネレーターからの干渉で信号が乱れる可能性があります。しかし、熱エネルギーをデジタルデータに変換できれば、効果的なフィードバックループを構築できます。もし温度が2℃でも変動したら、システムがすぐにそれを検出し、電源を調整します。ほとんど何もしなくても大丈夫です。
実際の課題
もちろん、完璧というわけではありません。いくつかの課題があります。
赤外線センサーは、放射率に敏感です。ウェーハのコーティングを変更したり、チャンバ内のガスが流れ始めたりすると、測定値が変動します。ソフトウェアの設定を調整する必要があります。さもなければ、信頼できないデータしか得られません。
また、窓を清潔に保つことも重要です。石英製のポートに汚れが付くと、信号が遮断されます。そうなると、温度データが正確でなくなります。ガラスを清潔に保てば、問題ありません。