リソグラフィーの工程において、わずか0.5℃の温度変動でも、マイクロ流体チャネルの端がナノメートル単位で変位してしまいます。そして、その変位が原因で歩留まりが低下してしまいます。私たちは、このような温度変動を根本的に防ぐために、マイクロ流体デバイス製造用のランプを開発しました。これにより、最初のウェーハから最後のウェーハまで、フォトレジストのパターンが規定値の範囲内に保たれます。
技術的に重要な点は以下の通りです。 このランプは、石英ガラス窓の後ろに短波長のハロゲン素子を使用して迅速かつ効率的に加熱します。また、閉ループ制御によってウェーハ全体の温度が±0.1℃の範囲内に維持されます。熱構造が密閉されているため、クラス1～100のクリーンルームで使用でき、粒子の発生もほぼゼロに抑えられます。出力の再現性も24時間安定しており、フォトレジストの加熱パターンもツール間で調整することなくそのまま利用できます。消費電力もプロセスの要件に合わせて調整されているため、熱的な負荷が適切に管理されます。
なぜこれがマイクロ流体デバイスに有効なのかというと、これらのデバイスではチャネルの寸法が一定であり、表面の欠陥が少ないことが求められます。このランプにより、チャネルの寸法を決定するソフトベイクやハードベイクの工程が安定し、重要な寸法や側壁角度も正確に維持されます。その結果、再作業が減少し、スクラップも少なくなります。また、安定した熱的条件によって、試作品の作成時間も短縮されます。同じ精度は、ウェーハの洗浄後の乾燥処理にも役立ち、温度の安定性によってパターンの崩れや水痕が防止されます。
実際の使用時の注意点としては、このランプは既存のコーティング/ベイク装置に簡単に組み込むことができます。ただし、温度の安定性やクリーンルームの基準を満たすためには、専用の電源供給装置と適切な排気システムが必要です。設定は簡単で、フォトレジストの特性や基板の熱容量に合わせて設定値を調整すればよいです。一度調整すれば、ほとんど手直しが不要です。しかし、フォトレジストの厚さや基板の反射率を変更した場合は、±0.1℃の範囲内で再調整を行う必要があります。