Die richtige Trocknung von MEMS-Wafern
Bei der Herstellung von MEMS-Sensoren ist es wichtig, die Feuchtigkeit aus den Wafern zu entfernen. Doch dabei muss man vorsichtig sein – schließlich darf die Waferoberfläche nicht überhitzt werden, sonst verformt sich das Substrat oder es entstehen unerwünschte Rückstände.
Daher kommen unsere Infrarot-Trocknungsheizgeräte zum Einsatz. Wir verwenden Hochleistungsquarzlampen, die die Oberfläche in wenigen Sekunden trocknen können. Das geht wirklich schnell.
Das Gleichgewicht zwischen Leistung und Hitze
Man kann einfach nicht einfach nur die Leistung erhöhen und darauf hoffen, dass alles gut geht. Sonst entstehen Hotspots, die die Wafern zerstören können.
Wir investieren viel Zeit darin, die richtige Kombination aus Leistung und Spannung zu finden – je nach Größe des Behälters. Sicherlich führt eine höhere Leistung zu einer höheren Produktionsrate, doch dadurch wird die Stromversorgung stark belastet. Man muss also die Entfernung der Lampen sowie deren Betriebszeit genau regulieren, damit die Oberflächentemperatur genau auf dem gewünschten Niveau bleibt.
Die Technologie dahinter
Wir verwenden hochreinen Quarz für die Lampenhüllen. Warum? Weil man auf keinen Fall möchte, dass Gase aus den Lampen in die Reinräume gelangen.
Außerdem verwenden wir Kurzwelleneinstrahlung. Kurzwellenes Infrarot durchdringt die Feuchtigkeitsschicht wesentlich besser als Langwellenstrahlung. Da diese Lampen ständig ein- und ausgeschaltet werden, verwenden wir spezielle Verbinder, damit sie nicht nach wenigen Wochen ausfallen.
Die Praxis
Um ehrlich zu sein: Die Einbau dieser Heizgeräte in eine MEMS-Fertigungslinie ist nicht ganz einfach. Die Hitzentwicklung ist sehr hoch. Wenn man keine effektive Kühlung hat, wird die Hitze direkt ins Gehäuse der Geräte übertragen. Wenn anschließend die umliegenden Elektronikkomponenten überhitzen und versagen, hat man ein echtes Problem.
Ein paar Tipps aus der Praxis:
Verwenden Sie Lampen, die einfach ersetzt werden können. Dadurch wird die Wartung viel einfacher und die Stillstandzeiten werden minimiert. Nutzen Sie außerdem immer einen kalibrierten Pyrometer, um die Oberflächentemperatur vor der Produktion zu überprüfen. Das ist ein kleiner Schritt, der jedoch dazu beiträgt, viel Silizium zu sparen.