ファブの現場では、フォトレジストを焼成する際に0.3℃もの温度変動があると、それは「小さなエラー」とは言えません。これは単純に歩留まりの低下を意味します。ソフトベイクやハードベイクの温度設定によって、ウェーハ上の温度均一性が決まりますが、ウェーハ全体で温度均一性が保てないと、エッチングの選択性も不安定になります。クリーンルームの加熱システムを改良することは、見た目を良くするためではなく、プロセス制御のためです。
私たちは、NIR駆動型の石英ヒーターを用いた閉ループ制御方式を採用し、ウェーハ全体の温度を±0.1℃以内に抑えることを目指しました。このシステムにより、ソフトベイクやハードベイクの際にも設定値を安定して維持できるため、フォトレジストの流れや残留溶剤、架橋密度も規格内に保たれます。
また、このシステムは、低粒子数の材料や、熱サイクル中に粒子数を抑える排気システムを備えており、クリーンルームクラス1～100に適しています。信頼性は、計画されたメンテナンス時間以外は24時間365日稼働できるかどうかで測定されます。
実際にどう機能するかというと、より厳格な温度制御によってCDの分布が安定し、再作業が減少します。また、プロセス自体が混乱することがないため、リソグラフィーやエッチングの性能も安定します。
エネルギー面については、ヒーターが迅速に所定の温度に到達し、過剰な温度上昇を防ぎます。その結果、各ロットあたりのエネルギー消費量が削減され、不具合や廃棄物も減少します。化学処理や素子構造を変更する必要はありません。
設置時に注意すべき点は、チャンバーのサイズや排気システム、電力インターフェースが既存の装置と一致しているかを確認し、電圧やコネクタの仕様も十分に確認することです。このシステムは標準的なファブの設備と互換性がありますが、温度を安定させるためには、安定した電力供給が必要です。
フォトレジストの種類に合わせて、調整が必要ですが、最初に少し調整すれば、その後は問題なく稼働します。