リソグラフィーの工程では、焼成温度がわずか半度でも変動すると、重要な寸法の制御が失われてしまいます。そうなると、ウェーハを廃棄せざるを得なくなります。
私たちは、このような温度変動を未然に防ぐために、ウェーハ表面の表面張力を測定するヒーターを開発しました。これは、フォトレジストの化学反応、熱的条件、および表面エネルギーが一貫した状態で保たれる瞬間に使用されます。
このヒーターの特徴は、焼成面全体でウェーハの温度を±0.1℃以内に維持できる点です。設定値も安定しており、24時間稼働しても問題ありません。
また、コンパクトな設計のため、インライン測定装置にも組み込むことができます。クリーンルーム対応の設計であり、クラス1～100の環境下でも問題なく動作します。さらに、ガス放出が少ない材料を使用しているため、粒子数も安定しています。粒子が全く発生しないというのは単なる宣伝文句ではなく、密閉型の熱構造によって粒子の飛散が防がれているからです。
データログを見れば、その再現性がわかります。各焼成工程のデータは正確に記録されるため、何回繰り返しても同じ温度プロファイルが得られます。
では、実際の工程においてはどうなるのでしょうか？ソフトベイクやハードベイクも、もはや推測に頼る必要がなくなります。結果として、CDの均一性が向上し、再工程が減少し、フォトレジストの融解や不完全な硬化による廃棄物も減ります。
また、ヒーターが迅速に設定値に到達し、それを維持できるため、エネルギー消費も削減されます。熱的安定性が確保されるため、計画外の停止も減少します。
設置時の注意点としては、チャンバー内の固定具が0.1mm以内に調整されていること、そして冷却剤の流量が適切であることが重要です。フォトレジストスタックの熱プロファイルを確立するためには、短時間のテスト運転が必要です。その後は、工程が安定して続きます。