Den alten Weg aufgeben: MEMS-Wafer mit Infrarot-Strahlung trocknen
Bei der Herstellung von MEMS-Sensoren ist es wichtig, die Feuchtigkeit von den Wafern zu entfernen. Dabei muss man vorsichtig vorgehen – schließlich soll das Wasser schnell entfernt werden. Doch wenn man bei der Temperatursteuerung Fehler macht, kann das Material beschädigt werden und die gesamte Charge ist ruiniert.
Deshalb verwenden wir Kurzwellen-Infrarotlampen.
Stellen Sie sich einen herkömmlichen Konvektionsofen vor: Er heizt alles auf – die Luft, die Wände, den ganzen Raum – nur um einen einzigen Wafer zu trocknen. Das ist Verschwendung. Infrarotstrahlung hingegen trifft direkt auf die Oberfläche des Wafers – ohne Zwischenmittel.
Die Physik dahinter ist eigentlich ziemlich einfach:
Diese Lampen verwandeln elektrische Energie in Strahlungswärme. Wir stellen sie so ein, dass möglichst viel Energie in einem kleinen Raum konzentriert wird. Dadurch verdampft das Wasser innerhalb weniger Sekunden von der Oberfläche des Wafers. Da man nicht versucht, die Luft um den Wafer herum zu erwärmen, geht keine Energie verloren. Das macht die Methode „grün“ – weniger Energieverbrauch bedeutet weniger Kohlenstoffausstoß. So einfach ist das.
Was ist mit den Lampen selbst?
Wir bauen diese Lampen aus Wolframfäden in hochreinem Quarz. Um ihre Wirksamkeit zu erhöhen, fügen wir dem Quarz spezielle Beschichtungen hinzu. Das sorgt dafür, dass die Energie gezielt auf die Wassertropfen trifft und nicht einfach ins Siliziumsubstrat eindringt.
Aber Achtung: Beobachten Sie die Stromspannung genau. Diese Lampen sind zwar leistungsfähig, doch sie belasten die Stromversorgung stark. Wenn Ihre Verkabelung nicht für diesen plötzlichen Stromanstieg ausgelegt ist, müssen Sie häufiger Sicherungen ersetzen.
Einsatz in der Fabrik
Wenn Sie immer noch alte Gasheizsysteme oder große Öfen verwenden, ist es naheliegend, sie durch Infrarotlampen zu ersetzen. Dadurch sinkt der Gesamtenerieverbrauch pro Wafer. Wir gestalten diese Lampen so, dass sie als Ersatz für die alten Systeme verwendet werden können – Sie müssen Ihre gesamte Produktionslinie nicht wochenlang stilllegen. Die Wafer können schneller bearbeitet werden, und der Emissionssaft geht zurück.
Nur eines sollten Sie beachten: Je höher die Intensität der Strahlung ist, desto mehr müssen Sie darauf achten, die Lamenhülle zu kühlen. Andernfalls können die Anschlüsse schmelzen – und das ist ein Problem, das niemand haben möchte.