リソグラフィーの工程において、フォトレジストの加熱処理は単なるウォームアップではありません。これは、重要な寸法を正確に制御するための重要な工程です。ソフトベイクでは2℃ほどのバラつきが生じ、それによって回路の線幅もナノメートル単位で変化してしまいます。私たちは、このようなバラつきを排除するために、二重管式の赤外線ランプを開発しました。
技術的に重要な点は以下の通りです。 この装置は短波長の赤外線を利用しており、エネルギーを直接フォトレジストに与えることができます。そのため、下層の材料が焦げることはありません。二重管構造により、ウェハ全体に均一な照射が行われ、表面の均一性は±0.1℃以内に保たれます。応答速度も2秒未満なので、設定値を変更してもすぐにプロファイルが反映されます。再現性も、ロット間で数百分の1度程度の範囲内に収まります。
石英製のケースや反射器の形状により、粒子の発生が防がれるため、クリーンルームのクラス1～100の基準を満たすことができます。
なぜこれが実際の生産で有効かというと、安定した寸法が得られ、再加工の必要が減り、不良率も低下します。ソフトベイクおよびハードベイク時のプロファイルも安定し、ランダムな欠陥も減少します。また、ランプがウェハ自体を加熱するのではなくフォトレジストを直接加熱するため、エネルギー消費も削減されます。
実際に、この装置は5,000時間以上稼働しても出力のバラつきは5％未満です。つまり、予防保守の回数が減り、スペア部品の管理も簡単になります。
いくつかの実用的な注意点としては、設置時には専用の遮蔽された電力供給が必要であり、マウントの位置合わせも正確に行う必要があります。また、ランプの性能は、反射器とウェハ面との距離に依存します。さらに、狭い電圧範囲で動作するため、周囲の温度も適切に管理する必要があります。
交換作業は、故障が発生した後ではなく、定期保守のタイミングに行うべきです。