MEMSウェーハを乾燥させるためのより良い方法：なぜ私たちは赤外線を使うようにしたのか
正直に言って、従来のウェーハ乾燥法はひどいものです。化学溶剤や重金属、そしてVOCといった有害物質が存在するため、クリーンルームというよりは、まるで化学実験がうまくいかない場所のようです。
私たちはそうしたものを一切使わないことにしました。今では赤外線加熱を使用しています。これならよりクリーンで、環境にも優しく、実際にはより効果的です。
その仕組み
多くの人は、空気を加熱して部品も同時に加熱されると思っていますが、それは時間がかかります。
しかし赤外線は違います。まるで7月の午後に太陽の下にいるような感じです。ランプから放出される電磁波が直接ウェーハに当たります。水分子が好む特定の周波数に調整することで、表面の水分を素早く除去できます。
本当に速いのです。数分待つ代わりに、数秒で済みます。また、装置自体も小さいので、より多くのスペースを確保でき、電力コストも削減できます。
問題点とその解決策
真に「鉛フリー」の状態を維持するために、高純度のフィラメントを持つ石英製ランプを使用しています。このランプは加熱時に有害物質を放出しないので、作業場で働く人々にとっては大変便利です。
ただし、赤外線はごく狭い範囲に大量の熱を生み出します。ウェーハの厚みが異なったり、複数の材料が混在している場合、局部的に過度に加熱されてしまう可能性があります。その結果、シリコンが変形してしまうこともあります。これを防ぐために、パルス電源を使用してMEMS構造が損傷しないようにしています。また、コンベヤーの速度やランプとの距離も慎重に調整しています。
作業現場に与える影響
もしまだ従来の化学乾燥方式を使っているなら、赤外線に切り替えるのは非常に簡単です。
最も良い点は、有害廃棄物の処理や、溶剤の排気のために莫大な費用をかける必要がないことです。これは、生産速度を落とすことなく、環境規制を遵守する最も簡単な方法です。
また、結果も良好です。通常の空気乾燥法では見られるような残留物も残りません。ウェーハはきれいな状態で出来上がります。