リソグラフィー工程においては、90℃での弱い加熱処理を行う際、温度が0.3℃でも変動してしまうと、全体の線幅にばらつきが生じてしまいます。温度の均一性は単なる好みではなく、必須の条件なのです。
技術的に重要な点
私たちが開発したこのセラミック製のランプホルダーは、フォトレジスト処理用の加熱装置として使われます。ここでは、熱管理が非常に重要であり、クリーンルーム内の粒子数も厳格に管理されます。短波長のハロゲンランプは、高純度のセラミック製のケースに収められており、安定した放射熱を供給するため、ウェーハ全体の温度差は±0.1℃以内に保たれます。
セラミック製の界面はガス放出を防ぎ、また、ホルダーの形状も最適化されているため、影や熱勾配が発生しにくくなっています。その結果、再現性のある温度制御が実現し、24時間365日稼働しても安定した温度が維持されます。
なぜ工場で活躍するのか
弱い加熱処理や強い加熱処理を行う際、熱管理はフォトレジストの感度と装置の処理速度の両方に合わせる必要があります。このホルダーによって加熱プロファイルが安定し、重要な寸法の管理も安定して行えます。
また、クラス1～100のクリーンルームでも問題なく使用でき、表面や接続部から粒子が飛び出すこともありません。その結果、不良品のウェーハが減少し、再作業も少なくなり、スケジュールの計画もしやすくなります。さらに、処理チャンバーとの効率的な接続により、エネルギー消費も適切に抑えられます。また、セラミックの熱インピーダンスにより、レシピを変更した際の急激な温度変化も緩和されます。
実用的な詳細
設置時には、ヒーターブロックに正確に位置合わせし、ランプがしっかりと固定されていることを確認する必要があります。そうしないと、熱焦点が生じてしまいます。セラミックは丈夫ですが、壊れやすい性質もあります。そのため、クリーンルーム対応の工具を使って取り扱い、機械的な衝撃から守る必要があります。
また、ヒーターモデルに合った電圧やコネクタの互換性を確認し、フォトレジストの仕様に合った熱管理が行えているかを確認しましょう。設置後はすぐに、そして250時間ごとに粒子数をチェックし、ホルダーが汚染源になっていないかを確認しましょう。