ファブフロアにおけるポリイミド硬化は単なる工程の一つではなく、歩留まりを左右する要因である。温度を1.5℃ずらすだけで応力が変化し、ウェーハが反り、数時間分のリソグラフィ工程が無駄になる。そこで、ベークプロファイルを常に規定範囲内に維持できる熱プラットフォームを構築した。
技術的に重要なポイント
ポリイミドの吸収特性に合わせた厳密なスペクトル制御を施した短波長赤外線を用い、全硬化範囲で±0.1℃のウェーハレベルの均一性を保持している。加熱ゾーンは温度保持に優れ、ガス発生がない石英および高純度セラミックで構成している。クリーンルームClass 1〜100対応は設計段階から考慮されており、低粒子材料の使用、密閉接合部、そして正圧の層流気流制御が組み込まれている。各ベークは熱負荷が記録され、SPC管理下で追跡可能なため、ソフトベークとハードベークの入れ替えはデータに基づく場合に限られる。
ポイントは、ポリイミド硬化にはホットスポットのない安定した加熱が必須であるということだ。当システムは24時間365日その安定性を提供し、複数シフトの連続運転においても計画外のダウンタイムはゼロを記録している。フォトレジストのベーク精度も向上し、エッジビードコントロールが安定、CDロスが減少し、手直し作業も減少する。さらに、迅速なセットポイントへの立ち上げにより滞留時間を短縮しつつ、架橋密度を犠牲にしないため、エネルギー消費も削減される。
結果として、異常発生の少ない高生産性を実現し、硬化ラインは固定された工程変数のように安定して動作する。
事前に知っておくべきこと
設置には専用の排気設備およびクリーンで確実に接地された電源供給が必要である。供給が安定して初めて、指定の立ち上げ速度が実現する。特定のポリイミド積層構造に合わせてレシピを確定するため、短期間の立ち上げ試験が必要である。設定後はプロセスの再現性が担保されるが、初期の検証は必須となる。