リソグラフィ工程において、このソフトベイクは単なる軽いウォームアップではありません。溶剤の分布を固定し、CDの形状を決定し、その日の残りの時間、ずっと変わらない線端の粗さを決定するのです。もしホットプレートの温度が±2℃程度乱れると、ドーズの範囲が急速に狭くなります。その結果、不良品が増えてしまいます。そこで私たちは、ウェーハ処理用の中波赤外線ヒーターを開発し、このようなばらつきを排除しました。
技術的に重要な点 中波赤外線は、表面だけでなく、フォトレジスト層全体を加熱します。そのため、より迅速かつ遅延なく温度が上昇します。私たちは、活性領域全体での温度を±0.1℃以内に保ち、再現性は±0.05℃以内に抑えています。エミッターアレイは密封された石英製ケースの後ろに配置されており、ガスが漏れ出したり粒子が飛び散ったりすることはありません。ヒーター本体はクラス1～100のクリーンルームで使用でき、すべての表面はパッシベーション処理が施されているため、24時間連続運転しても粒子数が変わりません。温度制御は、ヒーターブロックではなく、ウェーハ自体で行われます。
実際に効果的な理由 フォトレジストのベイク処理では、溶剤を迅速かつ均一に除去し、チャックが動いている間も安定した温度を維持する必要があります。私たちの中波赤外線システムは、数秒で所定の温度に到達し、そこを維持します。そのため、すべてのウェーハが同じ熱処理条件を受けます。これにより、CDの精度が向上し、再加工が減少し、温度のばらつきを気にすることなく、より高い生産性が得られます。また、エミッターが必要な場所に熱を集中させるため、エネルギーも節約できます。さらに、低い熱容量により、待機時のエネルギー損失も少なくなります。
実用上の注意点 中波赤外線はシリコン上の有機膜に適していますが、金属や厚い誘電体層に対しては感度が低くなります。そのため、レシピを設定し、熱処理条件を確認するために、短時間のテスト運転が必要です。設置時には、クリーンな電力供給と、ウェーハチャックとのしっかりとした機械的接続が必要です。数ミリメートルのずれでも、均一性が崩れてしまいます。一度正しく配置されれば、メンテナンスもほとんど不要です。交換が必要になった時にだけ、スケジュールを立てて行います。夜中に呼び出されることはありません。