破片の発生を防ぐ：MEMSウエハーを清潔に保つ
MEMS工場では、赤外線ランプが故障することは単なる迷惑事ではありません。それはまさに悪夢です。
重負荷がかかった際に石英管が破損すると、単に動作しなくなるだけでなく、実質的に爆発し、微細なガラス片や金属片がウエハーの表面に飛び散ります。そうなれば、ウエハーの品質は台無しになってしまいます。私たちは、そのような事態が起こらないように、特別に設計された赤外線乾燥ヒーターを使用しています。
なぜ石英管が破損するのか
通常、熱応力や接続部での電気アークが原因です。生産量を極限まで上げると、これらの石英管には大きな負担がかかります。
これに対処するため、私たちは高純度の合成石英を使用しています。この素材は熱膨張率が非常に低く、つまり急激な加熱や冷却に耐えられるのです。
破片の拡散を防ぐ
もしランプが故障しても、その破片がウエハーに当たってはいけません。そのため、私たちは二重の安全装置を採用しています。
ヒーター要素とウエハーの間に特別な石英製のカバーや保護シールドを設置します。これにより、ランプが故障しても破片はカバーの中に留まり、ウエハーは清潔な状態を保たれます。
また、接続部にも細心の注意を払っています。端子が正しく固定されていないと、局所的に過度な熱が発生し、石英が損傷する可能性があります。そのため、精密に調整されたマウントを使用し、電気負荷を均等に分散させます。そうすることで、過度な熱や弱点が生じません。
バランスの取り方
問題は、これらのウエハーを迅速に乾燥させるには高密度の赤外線が必要だということです。しかし、無限に電力を供給し続けるわけにはいきません。
1平方センチメートルあたりに供給されるワット数が多ければ多いほど、ガラスにかかる負担も大きくなります。これはトレードオフです。ランプが早期に故障しないようにするためには、冷却風の流れをランプの出力に合わせて調整する必要があります。ケースが過度に熱くなると、ランプの寿命は著しく短くなります。
私たちは、24時間365日稼働する環境向けにこれらの装置を設計しています。目標は簡単です。つまり、熱を持続的に供給しつつ、粒子の発生をゼロに抑えることです。