300mmラインでは、フォトレジストを焼成する際に1°Cの温度変動があるだけで、寸法制御が不安定になり、その結果、歩留まりも悪化してしまいます。そうした問題を解決するために、私たちは短波赤外線ランプを開発しました。重要なのは単に加熱することではなく、熱的な安定性です。
実際に重要なのは、SWIRエネルギーが迅速かつ直接フォトレジスト層に吸収される点です。これにより、基板の熱的特性による影響を受けません。私たちのランプは、焼成面全体で±0.1°Cの精度で均一性を保ち、設定値の再現性も±0.2°Cです。応答時間は50ms未満なので、熱分布が所定の範囲内に収まります。
クリーンルームとの互換性も考慮されています。クラス1～100に準拠した材料を使用し、粒子の発生を防ぎ、排気経路を適切に設計することで、ガスが露光エリアに混入するのを防ぎます。石英製のケースや反射器の形状により、不要な光が漏れ出さないため、焼成時に化学的なノイズが発生しません。
リソグラフィーにおいては、ソフトベイクとハードベイクによって溶剤の量が調整され、レジストの形状が決定されます。厳格な温度制御により、ウェーハの幅の不均一性が減少し、重ね合わせ精度も向上します。SWIRの選択的吸収特性により、焼成サイクルが短縮され、プロファイルの制御も維持されるため、余分な熱がチャックに逃げることなく、生産効率が向上します。
その結果、安定した寸法制御が実現し、廃棄物も減少し、ロット間でも一貫した性能が得られます。また、エネルギーの使用量も削減されます。なぜなら、エネルギーは必要な場所、つまりフィルムに集中されるからです。
いくつかの実用的な注意点があります。SWIRランプは正確な光学的位置決めと、清潔で焦点の合った熱窓が必要です。反射器やフィルターの設計を再検討しない限り、広帯域光源と混在させてはいけません。取り付けの許容範囲は狭く、バッフルのサイズが小さいと、隣接する領域間で熱的な干渉が起きる可能性があります。
熱源の位置を把握し、ピロメーターをレジスト層の実際の発光率に合わせて校正するために、短い試運転を行う必要があります。一度これが設定されれば、プロセスは安定します。