
红外加热与强制热风干燥:更有效的MEMS晶圆干燥方式
如果您曾在MEMS工厂工作过,就知道其中的流程。在完成湿法蚀刻或清洗之后,必须去除晶圆上的水分。目前,许多旧式工厂仍然使用强制热风干燥的方式。虽然这种方法可行,但效率较低。
近年来,越来越多的工程师开始转向红外加热技术。为什么呢?因为他们已经厌倦了等待的过程。
强制热风干燥的弊端
热风干燥的效率实在很低。首先需要加热空气,然后空气再加热整个腔室,最后才能让晶圆受热。这一过程中存在着很多中间环节。在大批量生产的情况下,这种延迟会变成一个巨大的瓶颈。
而红外加热则无需经过这些中间环节。辐射能量直接作用于晶圆表面,从而快速使水分子蒸发。这样一来,就无需等待鼓风机达到合适的温度。干燥时间可以从几分钟缩短到几秒钟,效果截然不同。
节省空间
此外,用红外加热系统取代对流式烤箱后,可以节省大量空间。不必再使用复杂的管道和大型鼓风机。只要有一个稳定的电源以及有效的控制装置即可。
我们通常会用石英材料来包裹这些系统,以保持其清洁。由于能量传输速度极快且集中,因此可以用传送带来输送晶圆,无需再将它们批量放入同一个腔室中等待。
需要注意的问题
不过,红外加热虽然高效,但也可能带来风险。如果发射器的位置不够精确,就会出现局部过热的情况。过度的高温可能会损坏脆弱的MEMS膜,或者导致干燥不均匀。因此,必须仔细设计传感器反馈系统。如果PID控制器反应迟缓,就可能导致温度超过设定值,进而损坏传感器结构。
总的来说,红外加热确实能大幅提高干燥效率,但前提是必须严格控制热量。