リソグラフィーの工程においては、歩留まりは数度の違いで大きく変わってしまいます。ソフトベイク時に2℃の温度変動があると、CDの精度が悪化してしまいます。また、均一でない硬化処理を行うと、ラインエッジの粗さが生じてしまいます。そこで、ウェーハの乾燥やフォトレジストのプリベイク、ハードベイクの際に発生する熱的な不確実性をなくすために、カーボンナノチューブを利用したヒーターを開発しました。
内部で重要なのは何か このヒーターは、カーボンナノチューブを利用して迅速かつ安定した赤外線エネルギーを供給します。そのおかげで、ウェーハ全体の温度のばらつきを±0.1℃以内に抑えることができます。応答速度もマイクロ秒単位なので、温度が過剰に上昇することはありません。その結果、薄膜が損傷することなく、熱管理も効率的に行えます。このヒーターは、クラス1〜100のクリーンルーム環境でも使用可能で、動作中に粒子を発生させません。また、24時間365日連続して使用しても信頼性が保たれます。5,000時間以上使用しても出力の低下は5％未満であり、再現性も高いです。
実際の生産現場での効果としては、ソフトベイクによりフォトレジストのプロファイルが一定になります。ハードベイク時の硬化処理も再現性が向上します。ウェーハは乾燥状態で出荷され、再加工なしで検査に合格します。厳密な温度制御により、ウェーハの加熱時間が短縮され、廃棄物も減少し、必要な場所にのみ熱が供給されるためエネルギーも節約されます。これにより、CDの精度を維持しつつ、サイクルタイムを短縮できます。また、ヒーターの交換頻度も減ります。このカーボンナノチューブシステムは、繰り返しの加熱処理に耐えられます。
導入する前に注意すべき点がいくつかあります。まず、装置の電圧や接続インターフェースに合わせる必要があります。また、ウェーハ全体に均一な照射を行うためには、光学アラインメントも重要です。チャンバーが密閉されている状態であれば、ヒーターの性能は最適に発揮されます。外部からの空気の流れによって温度に微妙な変動が生じる可能性があります。具体的なフォトレジストの種類に合わせて、ランプアップ速度や設定値を調整するためのテスト運転を行うことが望ましいです。