Hoe je MEMS-wafers droog krijgt, zonder problemen
Wanneer je MEMS-sensorwafers droogmaakt, gaat het om een fijn evenwicht vinden. Je hebt voldoende warmte nodig om het werk te kunnen uitvoeren, maar deze moet perfect gelijkmatig worden verdeeld over het oppervlak van de wafer. Als er nog wat vocht achterblijft – of als de warmte niet gelijkmatig wordt verspreid – kan dat leiden tot problemen met de sensor. Dat is een nachtmerrie die niemand wil meemaken.
Daarom bouwen we onze verwarmings-elementen zo dat ze aan deze strenge eisen voldoen. We proberen de temperatuur snel op te voeren en deze stabiel te houden over het hele oppervlak.
Over de vermogensbehoeften
Om een wafer droog te maken, zonder de kwetsbare MEMS-structuren te beschadigen, kijkken we goed naar de hoeveelheid vermogen per vierkante inch. Een hoge vermogensdichtheid is goed, omdat dit ervoor zorgt dat het vocht snel verdwijnt.
Maar er is één probleem: de voedingsbron moet goed samenwerken met de spanning van de verwarmer. Als je te veel stroom door een element met lage spanning probeert te leiden, kan dit de verwarmer beschadigen. De verwarmer zal dan sneller kapotgaan dan nodig is.
Het behouden van zuiverheid
In een halfgeleiderfabriek is zelfs één stofdeeltje al gevaarlijk. We gebruiken hoogzuiver kwarts of speciale keramische coatings, zodat er niets kan loskomen in de ruimte waar de wafers worden verwerkt.
We sluiten ook de verwarmer af, zodat er geen oxidatie optreedt. Dit zorgt ervoor dat de warmteproductie stabiel blijft, zelfs na duizenden cycli. Omdat deze componenten voortdurend uitzetten en krimpen, gebruiken we industriële connectoren. Je wilt immers geen losse draden middenin het productieproces.
De compromissen
Verwarmers met hoge prestaties zijn krachtig, maar ze oefenen veel druk uit op het vacuümsysteem en het koelsysteem. Ja, meer warmte versnelt het proces, maar het kan ook leiden tot te veel thermische spanning op de randen van de wafer. Je moet je PID-regelaars zorgvuldig instellen, zodat de temperatuur niet te hoog wordt.
En een waarschuwing: als de koelfans de warmte die de verwarmers produceren niet aankunnen, kunnen de besturingselektronica’s niet meer correct functioneren. Dit is storend en moeilijk te traceren. Om dit te voorkomen, raden we meestal aan om de verwarming geleidelijk te laten optrekken. Dit is wat langzamer, maar veel veiliger.