Come asciugare correttamente i wafer per MEMS
Quando si producono sensori MEMS, eliminare l’umidità è un compito davvero delicato. Il wafer deve essere asciutto, ma non si può semplicemente sottoporlo a calore intenso, altrimenti il substrato potrebbe deformarsi o rimanere delle impurità sulla superficie.
Ecco che entrano in gioco i nostri riscaldatori a infrarossi. Utilizziamo lampade di quarzo ad alta intensità, che permettono di asciugare la superficie in pochi secondi. È veloce… davvero veloce.
L’equilibrio tra potenza e calore
Il problema è che non basta semplicemente aumentare la potenza del riscaldatore per ottenere buoni risultati. Altrimenti si creano “punti caldi” che danneggiano i wafer.
Dobbiamo quindi trovare il giusto equilibrio tra potenza e tensione, in base alle dimensioni della camera di lavorazione. Certo, una maggiore potenza aumenta la velocità di produzione, ma mette a dura prova il sistema di alimentazione. Bisogna quindi regolare la distanza tra la lampada e il wafer, nonché il ciclo di funzionamento della lampada stessa, per mantenere la temperatura della superficie nei limiti desiderati.
I componenti utilizzati
Per le lampade utilizziamo quarzo ad alta purezza. Perché? Per evitare che eventuali emissioni chimiche compromettano l’ambiente sterile in cui avviene la produzione.
Utilizziamo anche rivestimenti a onde corte: queste ultime riescono a penetrare meglio nella layer di umidità rispetto alle onde lunghe. Poiché queste lampade vengono accese e spente continuamente, vengono dotate di connettori resistenti, in modo che non si brucino dopo poche settimane di utilizzo.
La realtà pratica
Siamo onesti: inserire questi riscaldatori in una linea di produzione MEMS non è affatto semplice. La densità termica è elevata; se non si dispone di un sistema di raffreddamento adeguato, il calore potrebbe danneggiare il corpo del dispositivo stesso. E quando l’elettronica circostante inizia ad overheat, si crea un vero problema.
Alcuni consigli pratici
È meglio utilizzare lampade sostituibili, così da semplificare la manutenzione e ridurre i tempi di inattività. Inoltre, è sempre utile utilizzare un pirometro calibrato per verificare la temperatura della superficie prima di procedere con la produzione. È un piccolo gesto che permette di evitare sprechi di silicio.