製造現場では、ソフトベイクの際に温度がどれだけ急速に変動するかが問題になります。たとえ0.5℃程度の温度変動でも、ウェーハ上の線幅に影響が出てしまい、それが最終的には歩留まりの低下につながります。また、低温で化学薬品を保管する場合、粘度が変化し、熱的な不均一性が原因で再現性の問題が生じ、次のロットにも悪影響を与えます。
赤外線を利用した高精度な温度制御：サブミリメートルレベルの均一性と再現性の高い結果
当社では、毎日使用されるフォトケミカルの吸収特性に合わせて調整された短波赤外線エミッターを用いて、製造用の加熱装置を開発しました。その結果、加熱領域内でサブミリメートルレベルの均一性が実現し、ウェーハの処理時の温度も安定します。 設定温度のばらつきは±0.1℃以内で、再現性も数ミリ秒程度です。つまり、ソフトベイクやハードベイクを行っても、毎回同じ温度条件が保たれ、通常のような温度変動が起こりません。 この装置はクラス1～100のクリーンルーム環境に適しており、粒子の発生を完全に防ぐように設計されています。石英を使用した配管により、ガスの放出が少なく抑えられ、レジストの汚染を防ぎます。
なぜ半導体製造現場で効果的か
この加熱装置により、フォトレジストの処理が規格通りに行われ、結果として線幅のばらつきや再作業が減少します。加熱装置内の温度が均一であれば、粘度も一定に保たれ、エッジ部分の欠陥も減少し、最初の工程での歩留まりが向上します。 赤外線は周囲の空気ではなく、直接対象物を加熱するため、エネルギー消費も少なくなります。また、迅速な反応により、ロット間のウォームアップ時間も短縮されます。 信頼性も24時間365日の運用に耐えられるように設計されており、部品も連続稼働に適しています。また、頻繁な温度変動にも耐えられるように設計されています。
設置および使用時の注意点
この加熱装置は既存のキャビネットに簡単に設置できますが、エミッターアレイと流体の流れる路径との位置合わせが、均一性を決定する重要な要素です。専用の電源と安定した電圧供給が必要です。そうでないと、設定温度のばらつきが生じます。 メンテナンス後は、システムを少しの間加熱状態にしておきましょう。また、キャビネットのドアの開閉も一定にしておく必要があります。空気が入ると、再現性が低下してしまいます。