팹 내에서 웨이퍼의 온도가 0.1°C만 변해도, 그로 인해 웨이퍼의 치수가 나노미터 단위로 변할 수 있습니다. 또한 이로 인해 입자 수도 증가하게 됩니다. 일반적인 가열판이나 대류 오븐은 부드러운 가열 과정이나 강력한 가열 과정에서도 온도를 일정하게 유지하는 데 어려움을 겪습니다. 그래서 바로 이러한 문제를 해결하기 위해 근적외선(NIR) 웨이퍼 건조기가 개발된 것입니다.
기술적으로 중요한 점들 NIR은 챔버가 아닌 웨이퍼 자체를 직접 가열합니다. 따라서 300mm 크기의 웨이퍼 전체에 걸쳐 ±0.1°C 이내의 일정한 온도를 유지할 수 있으며, 반응 시간도 매우 짧습니다. 또한 열 관리도 훨씬 더 용이합니다. 포토레지스트의 특성도 로트별로 일정하게 유지되며, 배치 크기가 변경되어도 가열 프로파일은 변하지 않습니다. 이 시스템은 클린룸 클래스 1~100 환경에 적합하도록 설계되었으며, 접촉 지점에서는 입자가 전혀 발생하지 않으며, 배기 시스템을 통해 오염물질이 공정 구역으로 들어오는 것을 방지합니다. 신뢰성은 24/7 연속 작동과 함께, 교체 주기가 일반적인 분기별 주기보다 훨씬 길다는 점에서 평가됩니다.
리소그래피 공정에서 이 기술이 효과적인 이유는, 용매를 효과적으로 제거하기 위해서는 일관된 부드러운 가열이 필요하고, 포토레지스트가 재융해되지 않도록 예측 가능한 강력한 가열이 필요하기 때문입니다. NIR은 온도가 빠르게 안정되고, 처리 시간이 짧아지며, 웨이퍼당 에너지 소비도 줄어듭니다. 그 결과 공정의 유연성이 높아지고, 재작업이 줄어들며, 열 불균일성으로 인한 낭비도 줄어듭니다. 또한 열적 여유가 적은 고성능 공정에서도 효과적입니다.
사양을 결정하기 전에 알아두어야 할 몇 가지 사항들이 있습니다. NIR은 웨이퍼와의 직접적인 시선이 필요하며, 반사율도 제어되어야 합니다. 따라서 웨이퍼 처리 방식을 고려해야 하며, 특히 빔을 가리는 다중 스택 구조도 고려해야 합니다. 또한 스펙트럼의 안정성을 유지하기 위해서는 깨끗한 전력 공급이 필요합니다. 이러한 조건들이 충족된다면, 건조기는 설정한 대로 작동합니다. 하지만 초기 설계 단계를 제대로 해야 합니다. 이 단계를 건너뛰어서는 안 됩니다.