Come asciugare le wafer MEMS senza danneggiarle
L’asciugatura delle wafer dei sensori MEMS richiede una certa abilità nel bilanciamento tra i vari fattori coinvolti. È necessario utilizzare calore, e in fretta, per eliminare l’umidità presenti nelle wafer. Tuttavia, se non si fa attenzione, si rischia di distruggere quelle minuscole e delicate strutture microscopiche.
Per risolvere questo problema, utilizziamo riscaldatori a infrarossi specializzati. Il vero segreto però risiede nei riflettori rivestiti d’oro: essi assicurano che l’energia termica venga effettivamente concentrata sulla wafer, invece di riscaldare soltanto l’interno della macchina.
Perché utilizziamo l’oro (e non l’alluminio)?
I riflettori in alluminio standard funzionano, ma assorbono troppa energia infrarossa. È quindi uno spreco. Noi preferiamo utilizzare riflettori rivestiti d’oro ad alta purezza: essi riescono a deviare la luce infrarossa esattamente dove è necessario. In questo modo si ottiene un raggio di calore molto più concentrato. Poiché l’energia è così ben focalizzata, è possibile ridurre la potenza totale del sistema e comunque raggiungere la temperatura desiderata sulla superficie del silicio. È semplicemente più efficiente.
Gestire il calore
Quando si configura un sistema di asciugatura, di solito si cerca un breve periodo di tempo durante il quale il calore viene applicato in modo intenso. I riflettori in oro permettono proprio questo: creano un punto di calore concentrato, proprio ciò di cui si ha bisogno per cicli di asciugatura rapidi.
Tuttavia, bisogna fare attenzione: occorre controllare costantemente il supporto su cui si trovano le wafer. Poiché il calore è molto concentrato, possono formarsi delle zone particolarmente calde che potrebbero danneggiare i materiali. Inoltre, non bisogna trascurare i fan di raffreddamento: se non sono abbastanza potenti per gestire il calore generato, la temperatura ambiente potrebbe aumentare. Una volta che ciò accade, la ripetibilità del processo ne risente negativamente.
Mantenere il funzionamento ottimale
Noi manteniamo questi riscaldatori di dimensioni ridotte, in modo che possano essere inseriti facilmente nelle camere a vuoto o atmosferiche. Tuttavia, bisogna fare attenzione: lo strato d’oro è molto sottile. Se si lavora con gas corrosivi, è necessario proteggere i riflettori, altrimenti i chimici potrebbero distruggerli. Consiglio di effettuare controlli regolari per verificare eventuali danni o cambiamenti di colore nello strato d’oro. Se lo strato d’oro inizia a degradarsi, l’efficienza del sistema diminuisce. Si dovrà quindi aumentare la potenza del riscaldatore, il che accelererà l’usura delle lampade.