ファブの現場では、ウエハ全体で0.3℃の温度差が生じるだけで、CDの値が変動したり、オーバーレイが発生したり、フォトレジストがその許容範囲を超えてしまったりします。警告灯はなく、結果として不良品が生じ、リソグラフィー部門から緊急の連絡が入ります。
実際に重要なのは何か？
私たちは、個別の熱ゾーンを独立して制御するためのゾーン別加熱システムを構築しました。各ゾーンは、石英を用いて安定した温度制御が可能な高速応答型NIRエミッタを使用し、150～300℃の範囲で±0.1℃の精度で一定の温度を維持します。
ヒーターブロックは、クラス1～100のクリーンルームでの使用に適しています。発ガス量が少なく、接着剤も使用されておらず、表面処理によって粒子の発生を抑えています。電力は遮蔽されたEMI対応ケーブルを通って供給され、制御用ファームウェアは各加熱ステップを記録し、再現性の高いプロセスを実現します。
なぜこれがフォトレジスト処理に有効なのか？
ソフトベイクやハードベイクの際、ゾーン別加熱によりウエハ全体が規格内に保たれ、反射率によるCDの変動が減少し、エッジ部分の問題も解消されます。その結果、より一貫性の高いクリティカル層が得られ、再作業が減り、プロセスの精度も向上します。また、スピントラックの設定を変更する必要もありません。
エネルギー消費も削減されます。活動しているゾーンのみが加熱されるからです。稼働時間も向上し、高いサイクルレートでも熱疲労が発生しないため、5,000時間以上の稼働でも出力の変動は5％未満です。
何を準備する必要があるか？
ゾーン別加熱を利用するには、清潔な機械的インターフェースと安定した電力供給が不可欠です。ベイクプレートに合わせてサイズや取り付けポイントを調整し、ガスや電力の供給量を確認し、計測装置を使ってゾーンのオフセットを調整するための試運転を行う必要があります。
最初に少し設定に時間がかかりますが、それが代償として、信頼できるプロセスをシフトごとに実行できるのです。