ファブの現場では、フォトレジストを焼成する際にわずか0.5度のずれがあるだけで、大量の製品が廃棄されてしまいます。そのため、迅速な加熱が可能な短波長のIRランプが使用されますが、それもランプの出力が安定しており、ケースが汚れていない場合に限ります。
だからこそ、クォーツスリーブは単なるカバーではありません。それは熱循環において重要な役割を果たし、光の放出を調整したり、部品を保護したり、ウエハ上の粒子数を減らす機能もあります。
技術的には、まず素材と波長が重要です。高純度の融結クォーツを使用することで、ハロゲンや炭素ベースのIR光源が利用するNIR帯域での高い透過率が得られ、ホットスポットなく迅速に加熱できます。また、スリーブの形状は、ウエハ全体に均一な照射が行われるように設計されており、ウエハの温度ムラを±0.1℃以内に抑えることができます。
このスリーブは、クリーンルームのクラス1～100での使用に適しており、表面が剥がれにくく、ガス放出を最小限に抑えるように設計されています。実際には、再現性の高い焼成プロファイルや、一貫した寸法管理が可能になり、リソグラフィーの再作業が減少します。
そして、このスリーブが有効である理由は、稼働時間とエネルギーの節約にあります。スリーブによってランプ本体がプロセスの影響から隔離され、汚染が防がれ、部品の寿命が延びます。ランプの交換回数も減り、予備部品の在庫も削減されます。また、熱バランスが安定しているため、シフトごとに変動がありません。
エネルギー消費も減少します。なぜなら、システムが迅速に起動し、目標値を超えることなく維持されるからです。また、ソフトバーンとハードバーンの温度も規定範囲内に保たれるため、プロセスの精度が向上します。
注意すべき点としては、スリーブのサイズやエンドシールをランプベースやフィクスチャーに合わせることです。クォーツは強いですが、もろいため、清潔な工具を使って扱い、機械的な衝撃を避け、取り付けトルクも規定範囲内に保つ必要があります。それによって、応力による破損を防ぐことができます。
また、装置のサイズやコネクタの種類、空気の流れ方との互換性も確認する必要があります。これによって、冷却が適切に行われ、ホットスポットが発生しないようになります。