リソグラフィーラインにおいて、ポリイミドの加熱処理は、微細な金属配線の寸法が決定される重要な工程です。ウェハーの温度が5℃変動するだけで、重要な寸法が数ナノメートルも変わってしまい、それによって配線が正常に機能しなくなってしまいます。そこで、私たちはそのようなばらつきを排除するために、ポリイミドの加熱処理用の赤外線ランプを開発しました。
技術的に重要な点
私たちは、ポリイミドが吸収しやすい波長の短波長赤外線を使用しています。熱応答速度は非常に速く、数秒以内で済みます。また、ウェハー全体の温度を±0.1℃以内に抑えることができます。ランプ自体もクリーンルーム対応であり、クラス1～100の環境で使用可能です。低ガス放出性の材料を使用し、粒子が混入しないように設計されているため、欠陥の発生率も低く抑えられます。
フォトレジストのソフトベイクやハードベイクのプロファイルも、日々ほぼ同じ範囲内で再現されます。5,000時間以上の使用でも出力の安定性は2％以内に保たれ、閉ループ制御により温度管理も厳密に行われます。
なぜ工場で機能するのか
大量生産の工場では、ポリイミドの加熱処理は厳しい温度条件の中で行われます。このランプは迅速に所定の温度に到達し、加熱時間を短縮できます。また、対流式の装置と比べてエネルギー消費量を25～35％削減できます。これにより、プロセスのサイクルタイムが短縮され、再作業を引き起こすような問題も少なくなります。
このシステムは既存の装置に容易に組み込むことができ、工程の流れを崩すことなく、高い温度精度を実現します。
実用的な詳細
設置時には、ランプの形状やウェハーの裏面の放射率に合わせる必要があります。これを間違えると、エッジ部分に勾配が生じてしまいます。また、清潔で乾燥したキャリアや、適切に管理された溶剤環境での使用が最適です。
特定のポリイミド材料に対して、出力密度や加熱時間を調整するための調整期間は短くて済みます。一度設定すれば、プロセスの安定性は高く、再現性も良好です。