Zo krijg je je MEMS-wafers droog, zonder problemen
Het drogen van MEMS-sensoren vereist enige balansvinding. Je wilt dat het water zo snel mogelijk verdwijnt – maar als je te agressief te werk gaat, loop je risico op thermische schade of restanten die achterblijven.
De oplossing die we hebben gevonden, is het gebruik van infraroodverwarmers in combinatie met goudcoateerde reflectoren. Het klinkt ingewikkeld, maar het gaat er eigenlijk om te zorgen dat de warmte rechtstreeks op de wafer terechtkomt, in plaats van de binnenkant van de machine op te warmen.
Waarom goud?
Kijk maar naar een gewone kwartslamp: deze geeft warmte in alle richtingen af. In een standaard setup gaat dus half van de energie verloren. Door een laag hoogwaardig goud op de reflector aan te brengen, kunnen we ongeveer 98% van het infraroodlicht terugkaatsen naar waar het hoort.
Het gaat hier niet alleen om lagere elektriciteitskosten. Het gaat ook om efficiëntie. Als je de warmte concentréert op één plek, bereik je de gewenste temperatuur sneller. Hierdoor worden de cyclustijden korter en kan je meer producten produceren. Het is dus een win-winsituatie.
Het moeilijke deel
Je kunt natuurlijk niet zomaar de sterkte van de verwarming verhogen. Bij zulke hoge temperaturen wordt de behuizing van de lamp ernstig belast. Als de luchtcirculatie niet goed is, gaan de filamenten eerder kapot dan nodig is.
We proberen ervoor te zorgen dat de behuizing klein blijft, terwijl de verwarmingszone zo effectief mogelijk is. Het doel is een uniforme temperatuur over het hele oppervlak van de wafer. Je wilt immers niet dat de randen van de wafer verbranden, terwijl het midden nog vochtig is.
Goede alignering
Nog één belangrijk punt: alignering is cruciaal. Als de lamp zelfs maar een paar millimeter verschoven is, verandert de brandpunt van de goudreflector. Hierdoor ontstaan er koude plekken op de wafer, en moet alles opnieuw worden gedaan.
Wij raden aan om stevige bevestigingsmateriaal te gebruiken. Dit zorgt er namelijk voor dat de lamp stevig vastzit, zelfs wanneer het systeem trilt. Op deze manier blijft de warmte gelijkmatig verspreid over het hele oppervlak van de sensor.