Come asciugare le wafer dei sensori MEMS senza problemi
Asciugare le wafer dei sensori MEMS è un compito delicato. È necessario che l’acqua scompaia rapidamente, ma se si procede in modo troppo aggressivo, si rischiano danni meccanici alle parti componenti.
Abbiamo trovato un modo per farlo utilizzando riscaldatori a infrarossi abbinati a riflettori rivestiti di oro. L’obiettivo è semplice: assicurarsi che il calore raggiunga effettivamente la wafer, invece di riscaldare soltanto l’interno della macchina.
Perché l’oro?
La maggior parte delle persone utilizza riflettori in alluminio, ma questi perdono molta energia a forma di radiazioni infrarosse. Si tratta quindi di calore sprecato. Abbiamo optato per uno strato di oro ad alta purezza, poiché è estremamente efficace nel riflettere la luce infrarossa. In pratica, si tratta di dirigere quei fotoni verso la wafer, invece di lasciarli dispersi nello spazio circostante.
Il vantaggio principale è che si ottiene un flusso di calore molto più intenso, senza dover aumentare la potenza fornita dall’impianto elettrico. È quindi un metodo molto più efficiente.
Come regolare la temperatura perfetta
Nel mondo dei sensori MEMS, la coerenza è fondamentale. Se un lato della wafer si asciuga più velocemente dell’altro, si possono verificare problemi come deformazioni o residui anomali sulla superficie della wafer. È davvero un incubo.
Abbiamo dedicato molto tempo a modificare la geometria dei riflettori, al fine di eliminare quelle zone particolarmente calde. Lo strato di oro aiuta a distribuire uniformemente il calore su tutta la superficie della wafer. In questo modo, tutto funziona in modo più uniforme.
I problemi da affrontare e come risolverli
Il problema è che, quando si applica tanta energia alla wafer, anche il contenitore del riscaldatore diventa molto caldo. Non si può ignorare questo problema. È necessario verificare che i ventilatori o i sistemi di raffreddamento siano in grado di gestire il calore generato. Se non si fa attenzione, gli elettrodi potrebbero surriscaldarsi, riducendo così la durata di vita del riscaldatore.
Inoltre, è importante utilizzare un controller PID di precisione. Poiché il sistema a base di oro reagisce molto rapidamente ai cambiamenti di potenza, è necessario regolare correttamente i parametri di controllo. Altrimenti, si rischia di superare la temperatura desiderata.
Una volta che tutti questi parametri sono impostati correttamente, è possibile ridurre notevolmente i tempi di asciugatura, mantenendo al contempo la sicurezza della wafer. È davvero una soluzione vincente.