MEMSウェーハを問題なく乾燥させる方法
MEMSセンサーを製造する際、最も避けたいのは、水分や溶剤の汚れが製品の品質を損なうことです。しかし、問題は、ウェーハを完全に乾燥させつつ、材料に負担をかけず、また不純物が混入しないようにすることです。
そこで、私たちは短波長の赤外線ヒーターを使用します。部屋全体を加熱するのは時間やエネルギーの無駄ですが、赤外線はエネルギーを直接ウェーハの表面に送り届けます。これにより、効率的かつクリーンな乾燥が可能になります。
なぜ効果的なのか
従来の対流式オーブンを考えてみてください。空気を温めるだけでエネルギーの半分が消費されてしまいます。非効率的です。一方、赤外線は異なります。光子によって水分子が振動し、急速に蒸発が進みます。
熱が正確に当てられるため、装置の大きさも必要ありません。また、VOCや多くのエネルギーを消費するシステムを使わないため、赤外線は理想的です。化学触媒や、粒子が漏れ出す可能性のある巨大な空気流通システムも不要です。
バランスの取り方
単に温度を上げるだけではありません。温度の上昇速度にも注意が必要です。高強度のランプは処理時間を短縮するのに役立ちますが、ランプの位置が少しでもずれたり、電力制御が不十分だと「ホットスポット」が発生します。300mmのウェーハでは、それが原因で繊細なMEMS構造が壊れてしまいます。
これを防ぐため、ヒーターには精密なPIDコントローラーを組み合わせています。また、ウェーハが酸化しないように、真空状態や不活性ガスを使用しています。すべてはコントロールにかかっています。
自社のラインに適合させる
私たちは、古くて使いづらい従来の熱処理炉の代わりに、シンプルに設置できるシステムを開発しました。金属イオンがウェーハに付着しないように、石英製のケースを使用しています。配線も簡単で、数ミリ秒でオン/オフできるため、ウェーハが目標温度を超えてしまう心配もありません。
そして、ランプが故障した場合でも、乾燥ライン全体を分解する必要はありません。モジュールを交換すれば、すぐに再稼働できます。