Wie man MEMS-Wafern trocknet, ohne sie zu beschädigen
Das Trocknen von MEMS-Sensorwafern erfordert ein gewisses Gleichgewicht. Man benötigt Wärme – und zwar schnell – um die Feuchtigkeit zu beseitigen. Doch wenn man nicht vorsichtig ist, können diese winzigen, empfindlichen Mikrostrukturen zerstört werden.
Um das richtig zu machen, verwenden wir spezielle Infrarotheizungen. Der Schlüssel dazu sind jedoch die mit Gold überzogenen Reflektoren. Sie sorgen dafür, dass die Energie tatsächlich auf der Waferoberfläche ankommt – anstatt nur den Inneren der Anlage zu erwärmen.
Warum wir Gold statt Aluminium verwenden
Standardmäßige Aluminiumreflektoren sind zwar in Ordnung, doch sie absorbieren zu viel Infrarotenergie. Das ist verschwenderisch. Wir verwenden daher eine hochreine Goldbeschichtung – schließlich reflektiert dieses Material das naheinfrarote Licht genau dorthin, wo es gebraucht wird. Dadurch entsteht ein viel fokussierterer Wärmestrahl. Da die Energie so gut gefokussiert ist, kann man die Gesamtleistung des Systems senken, ohne dass die gewünschte Oberflächentemperatur auf dem Silizium beeinträchtigt wird. Das ist einfach effizienter.
Umgang mit der Wärme
Beim Aufbau eines Trocknungssystems sucht man in der Regel nach einer kurzen, intensiven Wärmewelle. Goldreflektoren liefern genau das – eine hohe Wärmedichte am Fokuspunkt. Das ist genau das, was man für schnelle Trocknungsprozesse braucht.
Aber Vorsicht: Achten Sie darauf, den Waferträger im Auge zu behalten. Da die Wärme so konzentriert ist, können lokale Hitzepunkte entstehen, die die Materialien verformen können. Außerdem dürfen Sie die Kühlventilatoren nicht vergessen. Wenn sie nicht stark genug sind, um die in der Kammer entstehende Wärme abzuführen, wird die Umgebungstemperatur ansteigen. Dann geht die Reproduzierbarkeit des Prozesses verloren.
Den Betrieb aufrechterhalten
Wir halten diese Heizungen klein, damit sie problemlos in enge Vakuum- oder Atmosphärenkammern passen.
Eines sollten Sie jedoch beachten: Die Goldschicht ist sehr dünn. Wenn Sie mit korrosiven Gasen arbeiten, sollten Sie die Reflektoren schützen – sonst werden die Chemikalien die Beschichtung zerstören. Ich empfehle, regelmäßig nach Verfärbungen oder Rissen zu suchen. Wenn das Gold an Qualität verliert, sinkt die Effizienz des Systems. Dann müssen Sie die Leistung erhöhen, um den gewünschten Effekt zu erzielen – und das führt dazu, dass die Lampen schneller versagen.