製造現場においては、ソフトベイクやハードベイクの工程では、精度を確保することが重要です。わずか2度の温度変動でも、部品の寸法に影響を与えますし、粒子の存在も全体の品質を損なう可能性があります。そのため、この工程で求められる厳格な基準に合わせて、二重チューブ式の赤外線ヒーターを設計しました。
肝心なのは、二重チューブ式の構造によって短波長の赤外線が狭い範囲に集中され、非常に迅速かつ直接的な加熱が可能になり、熱容量も極めて少ないという点です。ウェーハ全体における温度の均一性は±0.1℃以内に保たれ、これによってフォトレジストの硬化処理が繰り返しても一定の品質が維持されます。
クリーンルーム内での性能も設計段階で考慮されています。石英製のケースや密封された端子によって、粒子数がコントロールされ、また、加熱中にはガスの放出が全くありません。5,000時間以上使用しても出力は安定し、強度の変動も5％未満です。そうすることで、リソグラフィー装置全体の熱的安定性が保たれます。
実際に効果的な理由は簡単です。ソフトベイクの精度が高ければ、CDのばらつきが減少し、線端の荒さも改善されます。ハードベイクの精度が高ければ、再作業が減少し、歩留まりが向上します。迅速な温度上昇により、サイクルタイムが短縮されますが、同時に温度の精度も保たれます。また、集中した赤外線によりエネルギーの無駄遣いが少なくなり、1枚あたりのコストも削減されます。大量生産の場合、この信頼性によって、予期せぬ停止やメンテナンスの機会が減り、計画を立てやすくなります。
設置時には、光学アライメントを正確に行う必要があります。また、隣接する工程でEMIが発生しないように、専用の遮蔽された電源供給システムが必要です。ランプは、特定の反射器の形状に合わせて使用し、閉ループ型のピロメーターで制御すると最適な性能を発揮します。反射器を交換しても再調整を行わないと、均一性が0.2～0.3℃程度変動してしまいます。
ランプを交換した後は、短時間のバーンインと再調整を行い、設定値を±0.1℃に戻す必要があります。