ファブフロアでは、ウェハーの乾燥およびフォトレジストのベークは任意の熱処理ステップではなく、回避できないプロセス制約である。対流炉は熱遅延やエッジからセンターへの温度勾配に対処するが、その結果として洗浄後の微小な液滴やソフトベーク後のCDシフトが発生する。これにより歩留まりの変動を追いかけることになり、リソグラフィの再現性不良として現れる。
技術的に重要なポイント
赤外線は直接放射熱を供給するため、ほぼ空気の動きなしにウェハーを迅速に加熱できる。当社の短波長ハロゲンモジュールは、サブセカンドでの立ち上がりを実現し、基板全体で±0.1℃以内のウェハーレベルの均一性を保持する。この精度により、ソフトベークおよびハードベークのプロセスウィンドウを維持し、溶剤蒸発や架橋プロファイルを熱過昇なしに制御できる。プラットフォームはクラス1～100のクリーンルームに適合し、対流気流を削減しクリーンな表面エミッターを使用することで粒子発生をほぼゼロに抑えている。
実際に機能する理由は以下の通りである。
温度応答が速いためサイクルタイムが短縮され、デバイス微細化に伴うスループットとのバランスを取る際に重要となる各バッチあたりの熱負荷が低減される。より厳密な均一性はフォトレジストのプロファイル制御を向上させ、リワークの減少とオーバーレイ性能の安定化に寄与する。エネルギー消費は、エネルギーが炉壁や大量のガス加熱に使われることなくウェハーに直接投入されるため低減される。信頼性は24時間365日の連続運転を想定して設計されており、予測可能なメンテナンス間隔を確保し、突発的なダウンタイムを防止する。
ただし、いくつかの現実的な制約もある。
赤外線加熱は直視線であるため、エミッター配置とウェハー形状が合致しなければ影ができる。厚膜や高反射膜の場合、プロセスウィンドウは対流加熱よりも狭くなり、膜の放射率の違いにより検証済みのレシピが必要となる。
当社はエミッターフィールドのマッピングと各製品層に対するクローズドループ制御の設定を共同で行い、システムがプロセスに適合するよう調整する。