ファブフロアではお馴染みのことだが、ベイク温度が0.5℃ずれるだけで重要寸法がナノメートル単位で変動し、いつの間にか大量にスクラップを出してしまう。従来のランプはオゾンも発生させるため、光学系を損傷させ、チャンバーに付着物を作る。これによりパーティクル数が増加し、予期せぬメンテナンスのためにラインに戻らざるを得なくなる。そこで我々は、この変数を排除するためにオゾンフリーの赤外線ランプを開発した。
内部で重要なポイント
短波長赤外線エミッターを用い、フォトレジストと基板に対して迅速かつ直接的に吸収されるよう調整している。スペクトルはオゾン発生を抑制する形状となっている。ソフトベイクおよびハードベイク中、ウェハ上の熱均一性は±0.1℃に維持され、粘度、膜厚、ラインエッジラフネスの安定性を確保する。設定値追従は50ms以下で、クローズドループ制御を厳密に保ち、熱予算の一貫性を維持する。
設計はクリーンルームのClass 1〜100に対応可能だ。ランプアセンブリからのパーティクル放出はゼロで、封止された石英エンクロージャによりアウトガスを低減している。出力は5,000時間以上にわたり安定し、強度の低下は5%未満であるため、24時間365日の連続運転でも再キャリブレーションが不要である。
リソグラフィーにおける意義
フォトレジスト処理は再現性の高い温度プロファイルが成否を分ける。このランプはウェハ全体にわたり再現性のあるベイクプロファイルを提供し、歩留まり向上とスクラップ低減に寄与する。熱応答が速いためサイクルタイムを短縮でき、均一性を犠牲にしない。エネルギー消費は、熱が直接ターゲットに伝わりチャンバー加熱に無駄がないため低減される。
オゾンが発生しないことで、汚染発生頻度が減少し、光学系の寿命延長および予測可能な予防保全期間の確立につながる。
計画時に考慮すべき点
ランプは専用のクリーン電源が必要であり、焦点距離と均一性を確保するために取り付け許容差は厳密に管理する必要がある。既存のベイク／チルプレートやトラックシステムとの統合は容易だが、設置時には熱インターフェースの位置合わせを必ず確認すること。
また、スペクトル安定性を確立するための短時間のウォームアップが必要であり、初回処理時に問題とならないよう工程認証にあらかじめ組み込んでおくこと。