MEMSウェーハの適切な乾燥方法
MEMSセンサーのウェーハを乾燥させるのは、実に繊細な作業です。もし加熱の分布が適切でなければ、表面張力の影響でセンサーの膜が傷ついてしまいます。
このような事態を防ぐために、私たちは特殊な赤外線ヒーターを使用します。目的は単純です——残っている液体を瞬時に蒸発させることですが、センサー自体が壊れないようにしなければなりません。
加熱の難しさ
電力密度というのは重要です。ウェーハ全体の温度を均一に保つ必要があります。もし一部だけが他よりも高温になってしまうと、ウェーハが歪んでしまいます。そう簡単なことです。
私たちは高いワット密度を持つヒーターを使用して、迅速に温度を上げます。しかし、高い電力を使うと、電源装置に大きな負荷がかかります。加熱が始まった時の急激な電流の増加に対応できるかどうかを必ず確認しましょう。
汚染の防止
製造現場では、汚染は大きな問題です。わずかな金属片でも、全体の製品が廃棄されてしまいます。
そのため、私たちはヒーターのフィラメントを高純度の石英管の中に収めています。これにより、ガスの放出を防ぎ、金属片がMEMS構造に混入するのを防ぎます。フィラメントとしてはタングステンを使用しています。なぜなら、タングステンは融点が高く、安定しているからです。数週間しか持たない安価な合金は避けます。
実際のトレードオフ
私たちは、これらのヒーターを標準的な乾燥モジュールの代替品として設計しました。また、機械が振動したときにランプが緩むのを防ぐために、コネクタも強化しています。
しかし、速度とストレスのバランスを取る必要があります。电压を上げて早く乾燥させようとすると、熱ショックが起こります。ランプの出力とコンベヤーの速度の間の最適なバランスを見つける必要があります。そうでなければ、ウェーハの端が焼けてしまいます。
また、ヒーターの性能を過度に高く設定しないようにしましょう。ヒーターの性能が部屋のサイズに合っていなければ、冷却ファンが全力で動いても、ハウジングが溶けてしまいます。