ライン上では、温度は単なる数値ではなく、歩留まりとスクラップを分ける境界線である。ホットプレートの温度が0.5℃ずれるだけで、フォトレジストのソフトベークが規格外になる。ハードベークを数度高く設定すると、CDロスやスカミングが発生する。リソグラフィーおよびフォトレジスト処理は熱予算に対して許容がなく、クリーンルームも多くを許さない。
内部で重要なポイント
熱電対はヒーターの形状に合わせて配置し、重要なポイントで直接測定できるようにしている。目標はプロセスウィンドウ全体でウェハレベルの熱均一性±0.1℃以内を達成することだ。接合部とシースの形状は伝導誤差と自己発熱を抑えるよう選定し、セットポイントの忠実度をランプやソーク中も維持する。材料と構造はクラス1～100のクリーンルームに適合し、表面は粒子発生をほぼゼロに抑え、アウトガスも管理されている。24時間安定しており、ランツーランの再現性を損なわない。
現場で問題となる理由
ソフトベークとハードベークの制御を厳密にすることで、温度の不均一によるフォトレジスト欠陥を減らせる。均一性が向上すれば、製品の立ち上げ期間が短縮され、スクラップも削減される。再現性のある熱応答は手直しを減らし、生産ラインの予測性を高める。低粒子設計によりウェハ表面を清潔に保ち、標準的なヒーターインターフェースに対応しているため、交換作業が迅速で稼働率が向上する。
省略した場合に問題となる点
設置形状は重要である。熱制御ポイントに熱電対を配置し、ヒーターマスに合わせなければ、良好なセンサーを使っていても遅れやオフセットが生じる。接続端子の処理やシールドも確認し、グランドループやEMIの混入を防ぐこと。コントローラーの入力タイプおよびコールドジャンクション補償に合わせて配線を行うこと。±0.1℃の性能を長期間維持したければ、定期的な校正計画を立てる必要がある。