量子チップの製造において、適切な温度管理が重要です。
通常の電子機器を作るのとは異なり、量子チップを製造する際には、熱という要素が非常に重要になります。単に基板を温めるだけでは不十分です。
そのため、私たちは短波赤外線ランプを備えたデジタル式のPCB加熱装置を使用しています。これは、まるで熱を使った精密な処置のようなものです。全体を一括して加熱するのではなく、必要な部分だけを正確に加熱することで、基板が変形したり曲がったりするのを防ぎます。
パワーの重要性
これらの装置は、高いワット数に耐えられるように設計されています。高圧の赤外線ランプを使うと、すぐに熱が発生します。
クリーンルームでは、スピードが最も重要です。目標温度にすぐ到達する必要があります。10分後ではダメです。そうしないと、酸化や汚染のリスクがあります。しかし、問題は、完全な安定性が求められる点です。もし電力供給が5％でも変動すれば、量子ウェハーに熱点ができてしまいます。そして、この業界においては、熱点は大災害です。
なぜ石英か？
私たちは、ハロゲンを含んだ石英管を使用しています。石英は、短波赤外線をそのまま通過させるのに優れており、ランプがそれを吸収することがありません。
また、一部の装置には、放射スペクトルを調整するための特別なコーティングも施されています。これにより、熱がPCBの各層に効果的に伝わり、表面だけが焼けるのを防ぎます。R7sやSk15といったコネクタを使用するのは、信頼性が高いからです。また、ランプが壊れても、装置全体を分解することなく、数秒で交換できます。
実際の状況
正直に言って、高密度の赤外線加熱には代償が伴います。処理時間は短縮されますが、同時に大量の熱が部屋内に放出されます。
換気システムがその量の熱に対応できなければ、温度が不安定になってしまいます。これを防ぐために、閉ループPIDコントローラーの使用をお勧めします。これにより、温度が安定し、量子チップが損傷するのを防げます。