ファブの現場では、エリプソメトリーのデータの価値は、プローブの温度によって決まります。ソフトベイクやハードベイクの際に1°Cのずれが生じると、フォトレジストの厚さやCDが変化し、その結果ウェーハが不良品となってしまいます。そうしたずれを防ぐために、私たちはエリプソメトリープローブ用ヒーターを開発しました。これにより、ウェーハ全体の温度のばらつきは±0.1°C以内に抑えられ、計測結果は温度の変動ではなく、実際のプロセスの状態を反映します。
重要な要素 このヒーターは、低熱容量でNIR波長に最適化された素子と、クォーツ製の熱伝導路を使用しているため、チャック部分やウェーハ全体における温度勾配を最小限に抑えます。25℃から300℃の設定値も±0.1°C以内で再現され、ランプ制御によってフォトレジストの温度が規定範囲内に保たれます。クリーンルームの規則も遵守されており、使用される材料やシール部品はクラス1～100に適合しています。また、定常状態や繰り返し運転時にも粒子が発生しないように設計されています。5,000時間以上の連続運転でも出力は安定しており、強度の低下は5％未満です。
なぜリソグラフィーで有効か リソグラフィー装置において、このプローブヒーターは測定点での熱的条件を一定に保ちます。その結果、ハードベイク後に生じる温度による誤差を防ぎ、再加工が不要になります。ソフトベイクの再現性が向上するため、プロセスの幅が広がり、エリプソメトリーでは実際の膜の状態が正確に把握できます。その結果、不具合が減少し、CDのコントロールがより精密になり、サイクルタイムも予測可能になります。また、迅速な温度調整と低い待機損失により、精度を損なうことなくエネルギーも節約できます。
正しく機能させるために必要なこと この装置には、清潔でフィルタリングされた電源と、プローブインターフェースへの正確な機械的整合が必要です。整合が悪いと、マイクロメートル単位の温度的不均一性が生じます。標準的なツールインターフェースとも連携可能ですが、エリプソメトリーステージ用のコネクタや取り付け方法は自分で指定する必要があります。ウェーハスタックに合わせてPID定数を調整するための短時間のテスト運転も必要です。