300mmラインでは、フォトレジストを加熱する際に半度程度のずれが生じるだけで、本来良品であるはずのものが不良品になってしまいます。スキャナーの精度を高めるだけでは解決できません。加熱工程自体が十分な信頼性を持っていなければなりません。
私たちは、熱によるずれや汚染という問題に対処するために、赤外線ランプとエアナイフを組み合わせた装置を開発しました。これらの問題は、オーバーレイプロット上で明らかになる前から、再現性を悪化させてしまいます。
重要なポイント この装置は、短波長の赤外線エミッターと、それに隣接して配置されたエアナイフを組み合わせています。ランプは迅速かつ直接に加熱し、スペクトルも精密に制御されているため、熱による遅れや過剰な加熱を防ぐことができます。
ウェハ全体の温度均一性は±0.1℃以内に保たれており、単一のセンサーのデータだけでなく、リアルタイムでの測定によって確認されています。エアナイフによって層流が形成され、表面の粒子や水分が除去され、その後チャンバーから排出されます。その結果、粒子数はクリーンルームのクラス1～100の基準を満たしています。
その結果、ソフトベイクでもハードベイクでも安定した温度管理が可能となり、寸法の再現性も向上し、再作業も減少します。
なぜこれがリソグラフィーに適しているのか フォトレジストの処理は非常に繊細です。温度の変動や空気中の汚染物質に敏感です。この装置は急速に温度が上昇するため、待機時間が短縮され、各工程での温度が安定します。
すべての部品はクリーンルーム対応であり、空気の流れも密閉されているため、ガスの漏れや粒子の飛散が起きません。また、エネルギーは直接フィルムに届くため、対流式のオーブンよりもエネルギー消費が少ないです。
信頼性という点では、5,000時間以上稼働しても出力低下が5％未満であり、24時間365日の連続運転も問題なく行えます。
見逃せない実用的な詳細 設置には専用の排気システムが必要であり、空気供給の品質も確認しなければなりません。フィルタリングが不十分だと、再び粒子が混入してしまいます。
また、ランプはウェハへの視線が遮られない状態で最も効果的に機能するため、処理チャンバー周辺の形状にも注意が必要です。
エアナイフの圧力も適切に設定する必要があります。圧力が高すぎるとレジストが乱れる可能性があり、低すぎると粒子が除去されません。そして、エミッターのスペクトルをフォトレジストの吸収特性に合わせることで、最も高い均一性が得られます。