ウェーハの表面では、適切な温度プロファイルによってフォトレジストの寸法や側壁の形状が決定されます。わずか0.5度の温度変動でも、エッチング時に線幅のばらつきが生じてしまいます。私たちは、このようなばらつきを排除するために、セラミック製の赤外線ヒーターパネルを開発しました。
このヒーターのコアは、高放射率を持つセラミック素子であり、短波長の赤外線を利用しているため、迅速かつ直接的な加熱が可能です。また、熱容量も極めて小さいです。チャック全体でのウェーハ表面の均一性は±0.1℃以内であり、設定値の再現性も±0.2℃以内です。24時間365日稼働しても問題ありません。
また、クラス1～100の清浄室環境下でも問題なく動作します。密封されたセラミック表面と低ガス放出性の材料により、粒子数をコントロールでき、温度調整中に粒子が発生することはありません。応答速度も速く、ミリ秒単位での制御が可能なので、ソフトベイクやハードベイク時にも厳格な温度管理が可能です。
リソグラフィ工程であれ、独立したベイク装置であれ、このような熱管理によって、安定したCD管理が実現し、フォトレジストの欠陥が減少し、エッチングの選択率も予測可能になります。プロファイルの品質を損なうことなく、より短いベイク時間が実現され、効率的な赤外線加熱によってエネルギー消費も削減されます。さらに、メンテナンスの中断も減ります。ランからランへ、またロットからロットへと、温度波形が再現可能であるため、必要な時にプロセスを進めることができます。
ただし、実用的な制約も考慮する必要があります。ヒーターパネルを正しく機能させるためには、低熱容量の固定具や、良好な電気的接続が必要です。取り付けの許容範囲は非常に狭く、0.1mm以内でなければなりません。また、ガス放出を抑制するための熱界面材料も選ぶ必要があります。
正しく位置合わせを行えば、ヒーターパネルは既存の装置に簡単に組み込むことができ、リソグラフィやエッチング工程に必要な温度管理を実現できます。