Warum IR-Heizung zur Trocknung von MEMS-Wafern besser ist als Heißluft
Wenn Sie immer noch Heißluft zur Trocknung Ihrer MEMS-Sensorwafer verwenden, verbringen Sie viel zu viel Zeit damit, einfach nur abzuwarten. Das ist ein Engpass.
Heißluft setzt auf Konvektion – man muss zunächst die Luft erhitzen, und anschließend hebt diese Luft die Wafer auf. Es handelt sich dabei um einen Zwischenschritt, der Zeit in Anspruch nimmt.
IR-Heizung hingegen funktioniert anders: Sie nutzt elektromagnetische Strahlung, um direkt die Oberfläche der Wafer zu erwärmen. Es gibt keinen Zwischenschritt mehr – dadurch werden die Trocknungszeiten auf nur wenige Sekunden reduziert. In einer Produktionslinie mit hoher Auslastung ist das ein großer Vorteil: Man kann mehr Wafer pro Stunde fertigstellen, ohne dass eine größere Reinraumanlage nötig wäre.
Aber man kann nicht einfach eine IR-Lampe in einen alten Ofen einbauen und schon ist alles erledigt. Um eine solche Geschwindigkeit zu erreichen, braucht man eine hohe Leistungsdichte. Wir verwenden in der Regel Kurzwellen-IR-Lampen – sie können die Flüssigkeitsschicht auf der Waferoberfläche schnell durchdringen. Der Nachteil: Die Intensität dieser Strahlung kann aggressiv sein. Man benötigt daher geeignete Schutzmaßnahmen sowie reflektierende Elemente. Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Wafer beschädigt werden oder die Sensoren zerstört werden.
Außerdem spielt auch die Steuerung eine wichtige Rolle. IR-Lampen erreichen ihre Zieltemperatur fast sofort. Wenn die PID-Steuerungen zu langsam sind, kann die Temperatur zu hoch werden – dadurch können die MEMS-Strukturen zerstört werden. Man benötigt also eine Steuerung, die mit dieser Geschwindigkeit mithalten kann.
Wir empfehlen normalerweise, diese Heizgeräte mit präzisen Quarzreflektoren zu kombinieren, um die Energie gezielt einzusetzen. Zwar ist die Einrichtung einer IR-Heizung etwas aufwendiger als die Installation eines Gebläses und einer Heizelemente – doch wenn man sieht, wie viel Zeit man dadurch spart, lohnt sich die Anschaffung bereits nach ein paar Monaten.