MEMSウェーハの適切な乾燥方法
MEMSセンサー用ウェーハを乾燥させるのは、かなり難しい作業です。熱制御を適切に行わなければ、粘着や表面張力の影響でセンサーが損傷してしまいます。これを解決するために、赤外線ヒーターを使用して余分な液体を素早く蒸発させます。重要なのは、繊細な膜を壊さずに水分を除去することです。
熱のコントロール
熱量を適切にコントロールする必要があります。迅速に乾燥させるためには、強力なエネルギーが必要です。しかし、ワット数が低すぎると乾燥に時間がかかり、水滴が残ってしまいます。一方、ワット数が高すぎるとウェーハが変形してしまいます。つまり、バランスを取る必要があります。私たちは電圧とワット数を調整して、表面に均等に熱が当たるようにします。ただし、高出力のランプを使用する場合は、チassisの冷却機能も十分でなければなりません。そうでないと、過剰な熱が発生してしまいます。
耐久性のある材料
急速な加熱・冷却に耐えられる高純度の石英製のケースを使用します。MEMSの処理には、ランプにコーティングを施すこともあります。これにより、エネルギーがウェーハに直接当たり、機械自体が温められるのを防ぎます。また、コネクタにも注意が必要です。通常、ここが問題の発生源になります。産業用の端子を使用することで、接続不良によるランプの破損を防ぎます。また、コネクタのサイズを小さくすることで、狭い乾燥室にも多くのランプを搭載できます。
実際のトレードオフ
単にスイッチを押してうまくいくとは限りません。PLC制御されたシステムを使って、徐々に熱を上げていきます。一気に最大出力で加熱すると、熱衝撃のリスクがあります。しかし、高出力だとランプの寿命が短くなります。つまり、乾燥速度とランプの寿命の間でトレードオフが生じます。そのため、定期的な交換が必要です。ランプを定期的に交換する方が、途中で故障して大量のセンサーが廃棄されるよりも安上がりです。また、絶縁体も定期的にチェックする必要があります。漏れ電流がウェーハに当たるのは避けたいからです。