
摒弃旧方法:用红外线干燥MEMS晶圆
在制造MEMS传感器时,去除晶圆上的水分是一项颇具挑战性的任务。必须尽快除去水分,但若控制不好温度,就可能会对材料造成损伤,从而导致整批产品报废。
因此,我们选择使用短波红外线灯。
想象一下传统的对流式烤箱——它需要加热空气、炉壁以及整个房间,只为干燥一块晶圆。这显然是一种浪费。而红外线灯则有所不同,它可以直接照射晶圆表面,无需经过中间介质。
其原理其实很简单:这些灯将电能转化为辐射热能。通过将大量能量集中在一个小空间内,水分子可以在几秒钟内被蒸发掉。由于不需要加热晶圆周围的空气,因此不会浪费能源。这就体现了“绿色环保”的特点——减少热量浪费,从而降低碳排放量。
至于这些灯的构造,它们是由高纯度石英制成的,内部装有钨丝。为了提高效率,我们还在石英表面涂上了特殊涂层。这样就能确保能量直接作用于水滴上,而不是渗透到硅基板上。
不过需要注意的是,这类灯虽然效率高,但对电源的要求很高。如果电路无法承受开关启动时的电流冲击,那么就需要频繁更换保险丝。
在工厂中应用这种技术的话,如果仍然使用传统的燃气灶或大型烤箱,那么换成红外线灯显然是最佳选择。这样可以大幅降低每块晶圆所需的能耗。
我们设计的这些灯可以直接替代旧设备,因此无需停产数周才能进行升级。这样一来,晶圆的加工速度会更快,同时排放量也会降低。
有一点需要注意的是:如果增加光源的强度,就需要更加注意对灯壳的冷却。否则,连接件就有可能被烧坏,那可真是麻烦事了。