ファブラインでは、バイオセンサーワーフを扱う際には、熱制御を厳格に行う必要があります。なぜなら、フォトレジストはわずかな温度変動も許容しないからです。重要な寸法がどんどん小さくなるにつれて、数度の誤差でも、ソフトベイクやハードベイクの条件が狂ってしまい、製品の品質が低下し、廃棄処分となってしまいます。半導体製造用に開発された赤外線ランプは、この問題に効果的に対処します。
実際に重要なのは何か 私たちがバイオセンサーの製造で使用している赤外線ランプは、短波長のNIR光を放射し、迅速かつ局所的に加熱することができます。そのおかげで、ベイクゾーン全体でのウェーハの温度均一性を±0.1℃以内に保つことができます。フォトレジストも一貫したエネルギー供給を受けるため、ソフトベイクやハードベイクの条件が安定し、ばらつきが少なくなります。このシステムはクラス1～100の清浄室環境に適しており、運転中に粒子が飛散することもありません。また、チャンバーや周辺の装置との間の熱的な隔離も徹底されているため、24時間365日、計画外の停止がない信頼性の高い性能を実現します。
なぜこの工程に適しているのか バイオセンサーワーフには薄い薄膜や微細な金属配線が含まれており、ベイク時の温度が均一でないと問題が生じます。ベイク温度を一定に保つことで、フォトレジストの密着性が向上し、不良が減少し、重要な寸法のばらつきも抑えられます。その結果、製品の歩留まりが向上し、再加工が必要なロットが減ります。また、ランプが対象領域だけを直接加熱するため、エネルギーの節約にもつながります。そして、迅速な加熱によりサイクルタイムも短縮されます。これにより、シフトやロット、機械を問わず、再現性の高い性能が得られます。
正しく設置するために必要なこと 設置時には、ランプのサイズをベイクステーションに合わせ、NIR光をウェーハ面に正確に向ける必要があります。装置内の各要素の組み合わせによっては、温度均一性が崩れることもあります。そのため、プロファイルを調整し、温度分布を確認するための短時間のテストが必要です。ランプは、吸収特性が予測可能な基板で最も効果的に機能します。高反射率や高透過率の層の場合は、プロファイルを少し調整する必要があるかもしれません。一度校正すれば、ほとんどメンテナンスを必要とせず、5,000時間以上安定した出力を維持できます。