300mmウェーハの場合、オーブン自体は安定しているように見えますが、ソフトベイク後でもフォトレジストのプロファイルには変動が生じます。その結果、エッチング時にウェーハ上の線幅にばらつきが生じ、それは結局、ウェーハ全体の温度分布の不均一性に起因しています。
多くの場合、問題の原因はドライヤーのランプです。ランプの部品が劣化したり、出力が不安定になったり、コントローラーでは対処できない部分的な高温領域が発生するからです。
実際に重要なのは何か
DNSスクリーンウェーハドライヤーのランプは、石英製のケース内に短波長の赤外線放射体を使用しています。これにより、ウェーハ全体で±0.1℃の精度で迅速かつ均一に加熱が行われます。
また、ランプの出力は数千回のベイクを繰り返しても安定しており、ソフトベイクでは厳格な許容範囲内で処理が行われ、ハードベイク時も目標値を維持できます。
この装置はクラス1～100のクリーンルームで使用され、全体的に粒子の発生を防ぐように設計されています。表面や固定具も、ほこりが付着しないように選ばれています。
5,000時間以上にわたって出力が安定し、強度の変動も5％未満です。そのため、再調整や消耗品の交換の必要も少なくなります。
リソグラフィーにおいてなぜこれが重要か
ソフトベイクとハードベイクによって、フォトレジストの溶剤含有量や接着性、CD値が制御されます。熱サイクルを繰り返すことで、ベイクによって引き起こされる不均一性によるロスを減らすことができます。
より高い均一性により、エッチング後の再作業が減り、歩留まりが向上し、工程内での切り替えもスムーズに行えます。
また、迅速な熱応答により、1回のベイクに必要なエネルギーも削減され、長寿命の放射体によって計画外の停止時間も防げます。
最初に注意すべき点
設置時には、ランプをドライヤーの形状や光学パスに合わせることが重要です。まず、コネクタの種類、電圧、冷却インターフェースを確認します。
また、ランプは設定された環境条件下で動作する必要があります。その範囲を超えると、放射体の寿命が短くなります。
さらに、アライメントや反射器の清掃を定期的に行うことも重要です。そうしないと、望ましい均一性を保持できません。