リソグラフィー工程においては、ソフトベイクとハードベイクという二つの加熱プロファイルが、重要な寸法制御やフォトレジストの形状を決定します。ホットゾーンの温度が5℃変動すれば、エッチング層の品質が悪化してしまいます。私たちは、このような変動を排除するために半導体用の赤外線ヒーターを開発しました。
技術的に重要な点 これは短波長の赤外線を利用しているため、応答速度が非常に速く、数百ミリ秒以内です。ワークウェーハに直接正確なエネルギーが供給されます。ワークウェーハ全体での温度均一性は±0.1℃以内に抑えられており、これによってビーム照射ごとに再現性のある加熱が可能になります。また、このヒーターは汚染物質が全くなく、クラス1～100の清浄室でも問題なく使用できます。稼働時間に関しても、出力は24時間安定しており、5,000時間以上の運転でも出力のばらつきは5％未満です。
実際の工程での活用例 このヒーターは、リソグラフィーラインや独立したベイクステーションに直接設置できます。従来の装置では温度制御が難しく、フォトレジストに不良が生じることがありました。しかし、このヒーターを使えば、一貫した加熱が可能になり、フォトレジストの形状が保たれます。その結果、エッチングの選択性が向上し、欠陥も減少します。また、迅速な熱応答により工程時間が短縮され、ワークウェーハあたりの処理コストが下がり、生産性が向上します。
準備が必要な点 設置には、安定した電源と、温度均一性を維持するための適切な熱管理が必要です。ヒーター自体は耐久性が高いですが、石英製のケースはメンテナンス時に注意が必要です。清浄室の停止時間に合わせて交換を行えば、予期せぬ停止を避けることができます。そうすれば、サイクルごとに工程を安定して維持できます。