ファブでは、ソフトベイクやハードベイクは単なる加熱工程に過ぎないわけではありません。それらは、ウェーハの寸法や欠陥密度をコントロールするための重要な要素です。わずか0.5度の偏差でも、ウェーハの重要な寸法が変わってしまいますし、微粒子の存在があれば、ウェーハ全体がダメになってしまうこともあります。赤外線ウェーハヒーターのコストというのは、単に購入費用だけではありません。実際には、歩留まりや稼働時間、再現性といった点でそのコストが表れます。
私たちが使用する赤外線ウェーハヒーターは、短波長のNIR光源を利用しており、エネルギーを直接シリコンや薄膜に与えます。目指すべき仕様は、ベイクゾーン全体で±0.1°Cの均一性です。これを実現するために、クローズドループ式の多ゾーン制御や、クリーンルームで問題なく動作する石英を使わない構造が採用されています。このようにして、Class 1–100の環境下でも、1立方フィートあたりの微粒子数を1桁以下に抑えることができます。また、ロットやシフト、ヒーターの寿命に関わらず、再現性が保たれるため、フォトレジストのプロファイルも安定します。
リソグラフィーにおいては、一貫したソフトベイクによって粘度や溶剤の除去が適切に行われ、一貫したハードベイクによって接着力やプロファイルが固定されます。私たちのヒーターは、プロセスが必要とする場所に正確に熱を供給するため、再作業や再ベイク、廃棄物の削減に役立ちます。また、効率的な結合により、ウェーハ1枚あたりのエネルギー消費量が減少し、ヒーターの寿命も長くなるため、頻繁に部品を交換する必要がありません。安定したベイクプロファイルにより、バラツキが少なくなり、より高い歩留まりを得ることができます。
設置時には、チャンバーの形状や電源供給系、EMI/熱的境界条件を考慮する必要があります。これらのヒーターは急速に温度が上昇するため、局所的な高温領域を避けるために、熱容量や取り付け機構を適切に調整する必要があります。また、設定温度に到達するまでの時間が短く、排気温度の制御も厳しくなります。数千時間にわたって±0.1°Cの均一性を維持するために、定期的な校正が必要です。