ファブの現場では、フォトレジストを焼成する際にウェーハ全体で0.5℃もの温度差が生じると、線幅の制御がうまくいかず、結果として歩留まりが悪くなってしまいます。硬化ランプ内の反射板は、単なる部品ではありません。それは、工程を繰り返しても再現性のある熱分布を実現するための重要な要素です。
私たちは、ウェーハ硬化用ランプ用の反射板を設計する際に、±0.1℃の温度均一性を実現しました。これにより、ソフトベイクやハードベイクのプロセスも正確に実行されます。
その仕組みとしては、高純度の石英製の反射板に、短波および中波の赤外線に対応したスペクトルコーティングが施されています。これにより、安定したエネルギー分布が実現され、フォトレジストの温度管理が容易になります。
この装置は、クラス1～100のクリーンルームで使用可能であり、発ガスが少ない素材を使用し、表面処理も行われているため、粒子の発生がほとんどありません。24時間365日稼働しても問題なく、5,000時間以上の使用でも輝度の変動は5％未満です。
リソグラフィーにおいて、温度の均一性はCD精度を高めるための重要な要素です。ウェーハ全体で±0.1℃の温度均一性があれば、エッジ部分の欠陥が減少し、寸法のばらつきも改善されます。
反射板の清潔さにより、再作業が減少し、検証プロセスの時間も短縮されます。また、熱が必要な場所に集中するため、エネルギー消費も削減されます。フォトレジスト処理においては、これにより廃棄されるウェーハが減少し、計画しやすい歩留まりが得られます。
設置時には、ランプの向きや空気の流れが重要です。指定された温度均一性を維持するためには、反射板を0.5°以内の範囲で正確に配置する必要があります。位置がずれると、等温線が変わってしまいます。
この反射板は、標準的なハロゲンランプやNIR硬化ランプにも適合しますが、改造キットはモデルによって異なります。交換後は、プロセスの再調整のために、短時間の加熱処理が必要です。