ウェハーを加熱する際、90℃という温度は単なる数値に過ぎず、実際には線幅制御のための熱的条件を示しているのです。フォトレジストの溶剤が残存する傾向を半度だけでも変えてしまうと、現像後になって初めて印刷上の欠陥が現れます。そのため、アプライドマテリアルズの装置用に、このような温度の変動を抑えるための赤外線ランプが開発されました。
技術的に重要な点 これは短波長の赤外線であり、使用するフォトレジストの吸収特性に合わせて調整されています。実際に重要なのは、加熱中のウェハー表面全体での温度均一性です。目標値は±0.1℃です。
これはパンフレットに書かれている数値ではありません。実際には、プロセスガスが流れている状態で校正済みの熱電対を使って測定され、加熱処理全体を通じてこの値が維持されます。石英製のケースやセラミック製の固定具はクリーンルームでの使用に適しており、安定した状態になれば粒子の発生もありません。
5,000時間以上の使用でも出力の再現性は1％以内であり、同じランプ設定を維持することで、何度繰り返しても線幅の性能が一定に保たれます。
なぜこれが有効なのか アプライドマテリアルズの装置は厳格な温度制御が求められ、フォトレジストの処理においては温度上昇の速度や保持時間が重要です。このランプは既存のチャンバーに直接取り付けられ、機械的な接続部を変更する必要はありません。また、ガスの切り替えやドアの開閉時でも迅速に温度を制御できます。
その結果、再加工の回数が減り、歩留まりが向上します。また、ランプは必要な時だけ加熱されるため、エネルギーの消費も削減されます。温度が安定していれば、プロセスの幅も広がり、計測データで温度の変動を追跡する必要もありません。
実用的な詳細 このランプはアプライドマテリアルズの標準的な電源・制御コネクタと互換性がありますが、装置のバージョンやチャンバーの構造に応じて、正確なコネクタや取り付けブラケットを確認する必要があります。
まずは短時間のテストを行い、ウェハーとの温度関係を把握し、設定値を決定します。高湿度のクリーンルームでは、冷却液の配管を乾燥させ、排気を行う必要があります。凝結水が発生すると、安全装置が作動し、加熱処理が止まってしまいます。一度設定が完了すれば、定期的なセンサー検査以外に再校正の必要はありません。