Eine bessere Methode zur Trocknung von MEMS-Sensorwafern
Wenn Sie schon einmal mit MEMS-Sensorwafern zu tun hatten, wissen Sie, wie schwierig das sein kann. Man muss das Wasser so schnell wie möglich entfernen – doch man darf keine Wasserreste oder thermische Belastungen riskieren, die dazu führen könnten, dass die Wafern beschädigt werden.
Lange Zeit wurde dazu konvektive Öfen verwendet. Aber ehrlich gesagt: Das ist eine Verschwendung. Man heizt schließlich den ganzen Ofen nur dafür auf, ein paar Wafern trocknen zu können. Das ist langsam, teuer – und entspricht auch nicht den Zielen einer „grünen Fabrik“, nach denen wir alle streben.
Deshalb haben wir auf Kurzwellen-Infrarotlampen umgestellt. Anstelle der Luft wird direkt die Oberfläche der Wafern erhitzt.
Warum Physik hier wichtig ist
Wir verwenden diese Infrarotsysteme mit hoher Leistungsdichte. Ziel ist es, eine schnelle Erhitzung der Wafern zu erreichen.
Das Geheimnis liegt darin, dass das Infrarotlicht direkt in die Wassermoleküle auf der Wafernoberfläche eindringt. Es bleibt nicht in der Luft oder dringt nicht in den Maschinenrahmen ein.
Das ist effizient und sauber – außerdem verkürzt es die Trocknungszeiten erheblich.
Die technischen Details
Wir verwenden hochreine Quarztuben für die Lampen. In Halbleiterfabriken ist jede Art von Kontamination ein Albtraum – daher nehmen wir hier kein Risiko.
Je nach Größe der Wafern sowie dem gewünschten Temperaturprofil können wir die Beschichtungen der Lampen anpassen. Dadurch gelangt die Wärme besser in die MEMS-Strukturen, ohne dass die Ränder der Wafern beschädigt werden.
Ein Wort zur Verkabelung: Wir nutzen standardmäßige Industriekontaktoren. Sie sind robust und lösen sich nicht, wenn die Maschinen laufen.
Hinweis bei der Installation in bestehenden Anlagen: Überprüfen Sie die Spannung. Diese Infrarotlampen verbrauchen viel Strom. Wenn Ihre Stromversorgung nicht für diesen Anstieg ausgelegt ist, kann es zu einem Kurzschluss kommen.
Der Kompromiss
Infrarot-Trocknung ist zwar schnell, aber auch intensiv. Es entsteht eine hohe lokale Hitze. Man muss den richtigen Balancepunkt zwischen der Temperatur der Lampen und der Geschwindigkeit, mit der die Wafern bewegt werden, finden. Wenn der Transportmechanismus auch nur für eine Sekunde ausfällt, besteht die Gefahr, dass die empfindlichen Sensormembranen geschädigt werden.
Um ganze Chargen zu retten, empfehlen wir die Verwendung eines Pyrometer zur Echtzeitüberwachung. Dadurch kann die Leistung der Lampen stetig angepasst werden – somit können Sie sicher sein, dass die Wafern vor Schäden geschützt sind.