実際の使用において、SiCウェーハは通常のヒートプレートとは相性が良くありません。ソフトベイク、ハードベイク、ポストアプリケーションキュアの各工程においても、迅速かつ均一な加熱が必要です。また、ウェーハの耐熱限界を超えないようにしなければなりません。温度の均一性が失われると、ウェーハの端部分に問題が生じたり、プロファイルに変動が出たりします。その結果、計測を行って初めて問題が明らかになります。
技術的に重要な点 私たちが使用しているSiCウェーハ加工用ヒーターは、短波長の赤外線を利用して、必要な場所、つまり抵抗層やウェーハ表面に直接熱を与えます。これにより、キャリアやチャンバーの壁が過度に加熱されることはありません。応答速度は数秒以内で、有効面全体での温度均一性は±0.1℃以内を維持できます。実際、これにより重要な寸法の管理が安定し、リソグラフィー後でも再現性の高いプロファイルが得られます。
このランプ装置は、クラス1～100のクリーンルーム内でも問題なく使用できます。設計上、粒子が発生しないようになっており、密封された光学系によって汚染物質が内部に入ることもありません。5,000時間以上使用しても出力の低下は5％未満なので、24時間365日稼働しても問題ありません。
なぜこれがSiC処理に適しているのか SiCの処理は厳しい条件が求められます。高い熱伝導率、薄い膜、そして許容されるエラー範囲が狭いからです。赤外線加熱では、エネルギーが直接的に伝達されるため、加熱時間が短縮されます。これにより、コーティングと露光の間の待ち時間が短くなり、大きなヒートプレートを使った予熱の必要性もなくなります。
ソフトベイクの場合、ランプによって溶剤が迅速に除去され、表面温度が適切に維持されるため、ウェーハの表面に問題が生じることはありません。ハードベイクやキュアの場合は、抵抗層を架橋させる一方で、下層の層が過度に加熱されることはありません。その結果、処理速度が向上し、プロセスの精度が高まり、不良品の発生も減少します。
事前に知っておくべきこと 設置時には、ウェーハの形状に合わせて光学系の位置やビームプロファイルを正しく調整する必要があります。このランプは150mmおよび200mmのSiCウェーハ用に最適化されています。300mmウェーハを使用する場合は、光学系やゾーン制御を再調整する必要があります。
具体的な抵抗層の構成に合わせて、出力密度や保持時間を調整するためのテストが必要です。一度設定すれば、プロセスは再現可能になりますが、初期の設定作業は必要です。