リソグラフィーの工程では、フォトレジストを加熱する際に0.5℃の温度変動があるだけで、回路の精度が悪くなってしまうことがあります。また、粒子の混入によって多くのウェーハが破損してしまうこともあります。ウェーハの加熱は、毎回、すべてのロットにおいて、再現性があり、迅速かつ正確に行われなければなりません。例外は許されません。
内部で何が重要か
私たちは、ウェーハ処理用のカスタム製の赤外線ヒーターを開発しています。短波または中波のエミッターを使用し、熱管理を最適化します。加熱領域全体でのウェーハの温度均一性は±0.1℃以内を目指し、設定値への到達時間は2秒未満です。ヒーター本体は石英や高純度セラミックでできており、接続部はガス漏れや汚染を防ぐために密閉されています。
クラス1～100のクリーンルームでは、粒子の発生を最小限に抑えるように設計されています。高温領域には直接の空気流がなく、内部には粒子捕捉装置があります。制御はフィードバック制御方式で行われ、ウェーハとの接触による測定値を基準にしているため、ソフトベイクやハードベイクのパラメーターがシフトごとに一定に保たれます。
フォトレジスト処理においてなぜこれが重要か
温度の再現性は、CDの精度を高め、再作業を減らすために重要です。ウェーハ全体や装置全体での温度均一性が高ければ、線幅のばらつきも少なくなり、露光量の調整も不要になります。
迅速な温度応答により、過剰な加熱がなくなり、処理スピードが向上し、薄膜が破壊される心配もありません。また、エミッターが対象物を加熱するだけなので、エネルギー消費も削減されます。
信頼性については、実際には5,000時間以上稼働しても出力の低下は5％未満であり、メンテナンスも主にランプの交換時期に行われます。
考慮すべき実用的な詳細
設置には装置に合わせた工夫が必要です。チャンバーの構造を確認し、機器のインターフェースに合ったコネクターの設計が求められます。
反射器の形状やセンサーの位置が一定である場合、システムの性能が最適になります。個別に部品を交換すると、均一性が低下します。最も高い再現性を得るためには、ヒーターに専用のコントローラーを組み合わせ、SPCのロットチェックに合わせて定期的に校正を行う必要があります。