なぜ、MEMSウエハーに熱風を当てるのをやめるべきか
もしMEMS製造工場で働いたことがあれば、その手順はよくわかるでしょう。湿式エッチングや洗浄を終えたら、次に必要なのは水分を取り除くことです。従来の工場では、単純に熱風をウエハーに当てて乾燥させていました。これは至る所で見られる光景です。
しかし、問題点があります。熱風を使うと乾燥に時間がかかります。対流に頼っているからです。期限までに作業を終えたいと思っている時には、これは致命的です。さらに、空気を送り込むということは、粒子が本来いない場所に付着する原因にもなります。
時間の無駄
熱風が実際にどのように機能するか考えてみてください。ウエハーが乾燥し始める前に、まずチャンバー全体を加熱しなければなりません。これは明らかに無駄です。
一方、赤外線は違います。部屋全体を温める代わりに、赤外線ランプが短波長の放射線をウエハーに直接当てます。そうすれば待つ時間が全く不要になります。乾燥時間は数分から数秒に短縮されます。
大量生産を行う場合、これは大きなメリットです。より多くのウエハーを1時間以内に処理でき、クリーンルームを拡大したり、より広いスペースを確保したりする必要がありません。
難しい点
ただ、単に温度を上げればいいというわけではありません。私たちは高強度の石英ランプを使用して「瞬間乾燥」効果を得ていますが、注意が必要です。あまりにも多くのエネルギーを狭い範囲に集中させると、ウエハーが歪んだり、繊細なMEMS膜が破壊されたりします。ですから、常に精密なPIDコントローラーを使用して温度を安定させています。そうすることで、温度が過剰に上昇して不良品ができるのを防ぎます。
実際の課題
正直言って、赤外線に切り替えるのは、単に電球を交換するほど簡単ではありません。放射エネルギーは非常に強力です。ウエハーが急速に乾燥する一方で、装置の筐体が損傷する可能性があります。注意しないと、電子機器が破壊されてしまいます。適切な熱遮断対策を講じたり、ランプのケースに冷却装置を設置して、何かが溶けてしまうのを防ぐ必要があります。
それでも、努力する価値はあります。ほとんどの高度な処理装置では、乱流を抑え、ウエハーを清潔に保つために赤外線が採用されています。これにより、全体の作業がより迅速に進みます。