半導体製造の前工程において、コーティング・現像装置の温度安定性は、フォトレジストの粘度制御、塗布均一性、現像反応速度に直接関係しています。コーティング工程では、フォトレジストがグルーヘッドを通してウェーハ表面に滴下され、真空吸引カップがウェーハを吸引しながら高速回転し、グルーを塗布します。コーティングが完了すると、フィルムはベーキングされ、加熱プレートによってフォトレジスト中の有機溶剤が揮発して極薄フォトレジスト膜が​​形成されます。

このプロセス中、加熱プレートは加熱ムラが発生しやすく、フォトレジスト中の一部の有機溶剤が効果的に揮発されず、最終的な膜の品質に影響を与えます。実験データによると、現像液タンクの温度変動が±0.5℃を超えると、臨界寸法（CD）偏差が35%増加し、28nm未満のプロセスの歩留まりに深刻な影響を与えます。

（I）フォトレジスト特性の温度に対する感受性

● ArFフォトレジストを例にとると、粘度の温度係数は-0.04 Pa·s/℃であり、1℃の温度変化でコーティングの厚さは2.3nmの差が生じる。

● 現像液（2.38% TMAH など）の反応速度と温度の関係：温度が 1°C 上昇するごとに、現像速度は 7 ～ 10% 増加します。

（II）温度変動がコーティングの発達に与える影響

従来のチラーの ±0.5℃ の変動により、次のような問題が発生します。

● エッジ露出の不均一性（エッジビード除去偏差）

● 開発残留欠陥（欠陥密度20％増加）

● 化学腐食による設備寿命の短縮（通常のステンレス鋼管は6～12ヶ月しか持たない）

FerroTec TECシリーズチラーは、PID制御により±0.01℃の高精度温度制御を実現し、接着剤塗布面の均一性と安定性を確保し、ウェーハ歩留まりを向上させます。世界有数のウェーハファブにおいて、接着剤塗布装置および現像装置の温度制御ソリューションとして選ばれています。

▲高精度PID温度制御技術

▲PID温度制御モデル

FerroTec は、PID 温度制御アルゴリズムの性能を向上させるために、このモデルに基づいてチラー温度制御システムを最適化およびアップグレードし、瞬間制御精度 ±0.05℃ を達成しました。

● パラメータ設定：最適な温度制御効果を得るために、実験や経験を通じて PID パラメータを調整します。

● フィルタリング: システム動作中のノイズ干渉を低減するためにセンサーデータをフィルタリングします。

● 適応制御: システムの動的特性に応じて PID パラメータを適応的に調整します。

FerroTecチラーは、±0.01℃の高精度温度制御により、フォトレジスト粘度の変動を±0.5%以内に抑え、ウェーハエッジ露光の均一性を向上させ、お客様の半導体製造プロセスの歩留まり向上に貢献します。現在、上記のTECシリーズチラーは、国際的な先端プロセス生産ラインに導入されています。