
停止使用传统加热方式:更聪明的MEMS晶圆干燥方法
在干燥MEMS传感器晶圆时,我们的目标就是去除其中的湿气。但问题在于,大多数人会选择通过加热整个设备来实现这一目的。
传统的对流式或全方位加热方式,其实相当于把昂贵的半导体加工设备变成了一个巨大的烤箱。设备的内部墙壁会吸收大量热量,这显然不是什么好事。这样的情况下,设备内部的壁面会变得过热,甚至可能烧伤操作人员或损坏设备中的密封部件。真是糟糕透顶。
我们找到了一种更好的方法:定向红外加热。
其工作原理
可以把它想象成一支手电筒,只不过它释放的是热量而非光线。与其让空气变热,再希望晶圆随之变热,不如直接用红外灯向晶圆表面发射电磁辐射。通过选择合适的波长——通常是短波或中波——能量就能精准地作用于晶圆及表面的液体残留物上,而不会散失到设备的其他部分。我们会使用石英外壳和反射器来确保热量能够准确地传递到所需位置,而不会扩散到其他地方。
需要注意的缺点
不过,这样做也有其弊端。要想快速让晶圆干燥,就需要在极小的空间内产生大量的热量。虽然高热密度有助于加快干燥速度,但这也带来了相应的风险。那些高功率的红外灯,其端子部位会变得极其烫手。如果不对电路和连接器是否能够承受如此大的电流进行检测就直接使用这些灯,那么插座很可能会被烧毁。这是一个常见的错误。
即便热量是定向传输的,还是需要安排冷却风扇来将热量从灯的末端带走。这一点绝对不能忽视。
更安全的操作环境
最棒的一点是,这样一来,设备内部就不会出现“烤箱效应”了。由于墙壁不会吸收多余的热量,所以设备外部保持凉爽。这样就不必再安装复杂的隔热装置,也不用担心技术人员在维护设备时会被烫伤。
其实,这只是一个思维上的转变而已:不必让整个房间都变热,只需加热需要加热的部分即可。