リソグラフィーの工程において、ソフトベイク中に0.2℃の温度変動が生じると、それは些細な問題ではなく、歩留まりに悪影響を与えます。DUVフォトレジストは、加熱処理を開始してから数分以内にその重要な寸法が決定されます。ベイク工程では、溶剤の除去やフィルムの応力、エッジ部分の問題を制御します。もし温度が均一でなければ、回路形状に不具合が生じたり、CD値にばらつきが出たりして、大量のワークが廃棄されることになります。
内部で何が重要か
私たちは、近赤外線を利用したDUVレジストベイクランプを使用しています。このランプにより、サブミリメートル単位での均一な温度分布が実現され、ウェーハレベルでの再現性が保証されます。反射型のヒートプロファイルは、ヒーターの出力だけでなく、ウェーハの形状にも合わせて調整されます。300mmウェーハ全体にわたって、ベイクゾーンでは厳格な温度管理が行われ、フォトレジストのベイク温度が一定範囲内に保たれ、フィルムスタックの熱的安定性が維持されます。このシステムはクリーンルームクラス1～100に適合しており、材料やシール材も選定されているため、ベイク時に粒子が発生することがありません。
なぜこれが生産現場で機能するのか
工場では、シフトごと、ロットごとに一貫したベイク性能が求められます。このランプにより、24時間365日の稼働でもプロセスの再現性が保たれ、計画外の停止もありません。その結果、再作業が減り、CD値のばらつきがなくなり、ウェーハ全体での溶剤の蒸発も予測可能になります。また、オーブンの設定値を調整したり、メンテナンス後にベイク工程を再検証する必要もありません。
忘れてはならない実用的な詳細
NIRベイクは高速でクリーンな方法ですが、正確な光学的位置合わせと制御された放射率環境が必要です。ランプは、使用するフォトレジストスタックやウェーハの背面状態に合わせて調整されなければなりません。そうでないと、反射率の違いによってウェーハ間で微妙な偏りが生じる可能性があります。まずは現在のレジストを使って短時間のテストベイクを行い、その後に条件を固定します。一度位置合わせが完了すれば、プロセスの安定性が確保され、信頼できるリソグラフィーラインが実現されます。