MEMSウェーハの適切な乾燥方法
MEMSセンサーを製造する際、水分を取り除くことはかなり難しい作業です。ウェーハを乾燥させる必要がありますが、単に高温で加熱してしまうと、基板上にひび割れが生じたり、残留物が残ったりしてしまいます。
そこで役立つのが、私たちが使用する赤外線乾燥ヒーターです。高強度のクォーツランプを使って、わずか数秒で表面を瞬時に乾燥させます。本当に速いのです。
力と熱のバランス
問題は、単に出力を上げればいいというわけではないということです。そうすると、ウェーハに熱点ができてしまい、品質が悪化してしまいます。
私たちは、チャンバーの大きさに応じて、適切なワット数と電圧の組み合わせを見つけ出すために多くの時間を費やしています。確かに、より高いワット数を使えば処理速度は上がりますが、電源装置に大きな負担がかかります。したがって、表面温度が適切な値に保たれるように、ランプの位置や動作周期を調整する必要があります。
内部の構造
ランプのケースには高純度のクォーツが使用されています。なぜかというと、クリーンルーム内にガスが発生するのを防ぎたいからです。
また、短波長の赤外線を利用しています。短波長の赤外線は、長波長の放射光よりも水分層を効果的に除去できます。そして、これらのランプは常にオンオフを繰り返すため、数週間で壊れないように頑丈なコネクタが使われています。
実際の運用
正直に言うと、これらのヒーターをMEMS生産ラインに導入するのは、「プラグアンドプレイ」ではありません。熱密度が非常に高いので、しっかりとした冷却装置や高性能な排気システムがなければ、その熱が装置の本体に伝わってしまいます。そして、周辺の電子機器が過熱によって故障してしまうと、深刻な問題になります。
現場でのアドバイス：
ランプは交換可能なタイプを選ぶべきです。そうすれば、メンテナンスが大幅に簡単になり、停止時間も少なくなります。また、一括して生産を開始する前には、必ず校正されたピロメーターを使って表面温度を確認しましょう。これは、無駄なシリコンを節約するための小さな工夫です。