製造現場では、クリーンルームから出てきたウェハは、決して「湿っている」というだけの状態ではありません。それは重大な問題です。残留した水分は、後にマイクロブリッジやパターンの崩壊といった問題を引き起こします。ちょうどフォトレジストの形状を維持しようとする瞬間に問題が発生するのです。
従来の乾燥方法では、ウェハ上に温度勾配が生じますが、その勾配は単なる理論上のものにとどまりません。実際には、線幅のばらつきにつながります。私たちは、このような問題を解決するために、ウェハ乾燥用の赤外線ヒーターを開発しました。
技術的に重要な点
私たちの短波長赤外線放射体により、ウェハ全体にわたって微メートル単位の均一性が実現されます。また、フォトレジストのソフトベイクやハードベイク時の温度安定性も±0.1℃以内に保たれます。
石英・ハロゲン式の光源は、エネルギーを直接かつ迅速に供給するため、温度応答時間は数ミリ秒で済みます。再現性も重要であり、それは制御ループに組み込まれています。
各ゾーンでの閉ループ型温度測定、自動PID調整、そしてNIST基準に対応した校正曲線により、信頼性の高いプロセスが実現されます。
なぜこれが私たちの製造方式に適しているのか
リソグラフィ装置やコーティング/ベイク工程では、ヒーターはクラス1～100の清浄環境下で使用されます。この設計により、粒子が発生しないため、欠陥の数が減り、歩留まりが向上します。
また、部屋全体を暖めるのではなく、対象物だけを加熱するため、エネルギー消費も削減されます。さらに、迅速な温度安定化により、サイクルタイムが短縮されます。
フォトレジストのプロファイルも一貫しているため、最初のウェハでも何千個目のウェハでも、再加工や廃棄にかかる時間が短縮されます。
実際に使用する上での注意点
ウェハへの正確な視線合わせが必要であり、電力プロファイルも良好でなければなりません。電圧の低下やEMIは、制御ループの性能を低下させます。そのため、性能を維持するために、専用のフィルター付き電源を使用します。
一度位置合わせが完了すれば、ヒーターはほとんどメンテナンス無しで24時間365日稼働します。しかし、放射体の寿命には限りがあるため、均一性を維持するためには5,000時間以上ごとに交換する必要があります。