Een betere manier om MEMS-sensorwafern te drogen
Als je ooit met MEMS-sensorwafern te maken hebt gehad, weet je hoe moeilijk dat kan zijn. Je moet het water zo snel mogelijk verwijderen – maar je wilt natuurlijk geen sporen van water of thermische schade die de kwaliteit van de wafern kan beïnvloeden.
Lang was de standaardoplossing het gebruik van convectiekammen. Maar eerlijk gezegd: dat is zonde van energie. Je moet namelijk de hele kamer verhitten alleen maar om een paar wafern te drogen. Het is langzaam, duur en past ook niet bij de doelstellingen van ‘groene fabrieken’ die we vandaag de dag nastreven.
Daarom zijn we overgestapt op kortegolf-Infraroodlampen. In plaats van de lucht te verhitten, wordt de oppervlakte van de wafer rechtstreeks verhit.
Waarom de fysica belangrijk is
We instellen deze IR-systemen zodat er een hoge vermogensdichtheid wordt gegenereerd. Het doel is om het droogproces zo snel mogelijk te laten verlopen.
Het geheim zit hem erin dat het infrarode licht rechtstreeks in de watermoleculen op het oppervlak van de wafer terechtkomt. Het blijft niet hangen in de lucht of dringt niet door in het machineframe.
Het is efficiënt en schoon. Bovendien zorgen deze lampen er voor dat het droogproces veel sneller verloopt.
De technische details
We gebruiken quartzbuizen van hoge zuiverheid voor de lampen. In semiconductiefabrieken is elke vorm van vervuiling een nachtmerrie. Daarom nemen we hier geen risico’s.
Afhankelijk van de grootte van de wafern en het gewenste temperatuurprofiel, kunnen we de coating van de lampen aanpassen. Dit zorgt ervoor dat de warmte effectiever in de MEMS-structuren komt, zonder dat de randen van de wafern beschadigd raken.
Over de bedrading
We gebruiken standaard industriële verbindingen. Ze zijn stevig en gaan niet los wanneer de machines draaien.
Een tip als je deze lampen in een oud apparaat installeert: controleer eerst de spanning. Deze IR-lampen vereisen veel stroom. Als je voedingsbron dit niet aankan, kan er een stopper springen.
De balans
IR-drogen is snel, maar het vereist veel warmte. Je moet dus een balans vinden tussen de temperatuur van de lampen en de snelheid waarmee de wafern worden verplaatst. Als de transportband zelfs maar één seconde te langzaam werkt, bestaat het risico dat de gevoelige sensormembranen beschadigd raken.
Om te voorkomen dat een hele batch beschadigd raakt, raden we aan om gebruik te maken van real-time pyrometerfeedback. Hierdoor kun je de stroomtoevoer dynamisch regelen, zodat je gerust kunt slapen wetende dat de wafern veilig zijn.