
如何让MEMS晶圆在干燥过程中不受损害?
干燥MEMS传感器晶圆其实是一项非常微妙的任务。需要让水分迅速蒸发,但若处理不当,就会给晶圆带来机械应力,从而导致其损坏。
我们找到了一个解决方案:使用红外加热器,再配合镀金反射器。这样做的好处在于,热量能够直接作用于晶圆表面,而不是仅仅加热机器内部。
为什么选择黄金?
大多数人会使用铝制反射器,但它们会释放大量红外能量,这些能量其实都是浪费的。而高纯度黄金则能很好地反射近红外光。与其说是“增加热量”,不如说是“将热量精准地传递到晶圆上”。这样一来,那些本会散失在空中的光子就能被引导到晶圆上。
最棒的是,这样就能以更低的能耗获得更高的热输出效率。
如何实现精确控温?
在MEMS领域,一致性至关重要。如果晶圆的左侧比右侧干得更快,那么晶圆就会发生变形或出现异常的残留物。那可真是糟糕的情况。
我们花了很长时间来调整反射器的结构,以避免出现局部过热的情况。镀金层有助于让热量均匀分布在晶圆表面,从而避免出现不均匀的加热现象。
潜在的问题及解决方法
问题是:当向工件施加如此大的能量时,加热器的外壳也会变得非常热。这种情况下,必须确保冷却系统能够有效处理产生的热量。如果冷却效果不佳,电极就会过热,进而缩短加热器的使用寿命。
此外,还需要使用精确的PID控制器。因为镀金反射器对功率变化的响应速度很快,所以需要仔细调整参数。否则,温度就有可能超过设定值。
一旦调整好这些参数,就可以大幅缩短干燥时间,同时还能保护晶圆不受损。这无疑是一举两得的做法。