Abbandonare l’uso dell’aria calda a favore dell’irraggiamento a infrarossi per la disidratazione dei wafer MEMS
Per molto tempo, il metodo più comune per disidratare i wafer dei sensori MEMS era quello di soffiare aria calda su di essi. Era un approccio tradizionale: si faceva affidamento sulla convezione per far circolare il calore sulla superficie del wafer, nella speranza che l’umidità si evaporasse.
Il problema? Il processo era estremamente lento. Bisognava aspettare minuti interi affinché l’aria riuscisse a penetrare nelle piccole strutture presenti sui wafer MEMS. Questo rappresentava un ostacolo significativo per l’efficienza del processo.
Ecco perché abbiamo optato per l’irraggiamento a infrarossi. Invece di riscaldare l’aria, l’energia viene inviata direttamente sul wafer.
Perché è molto più veloce
Immaginate che l’energia a infrarossi colpisca direttamente le molecole d’acqua. L’energia provoca una reazione immediata, e l’acqua scompare quasi istantaneamente. Non c’è bisogno di aspettare che un ventilatore faccia circolare il calore nella stanza. Si passa da un processo lento a uno molto più rapido. In una linea di produzione reale, questo significa che l’attesa di pochi minuti diventa solo qualche secondo. È un miglioramento enorme per il tempo di ciclo di produzione.
I punti critici
Non basta semplicemente sostituire il riscaldatore con una lampada a infrarossi. L’irraggiamento a infrarossi è molto intenso. Se le lampade non sono posizionate correttamente o se la potenza è troppo elevata, si possono verificare danni al wafer. È necessario utilizzare un controllore PID efficace per gestire correttamente il processo di riscaldamento, evitando così danni al wafer.
Di solito utilizziamo emettitori a infrarossi a onda corta. Essi riescono a penetrare nella superficie del wafer con grande intensità, permettendo così di disidratare rapidamente i residui senza danneggiare l’intero substrato.
Far funzionare l’hardware
Noterete anche che lo spazio necessario per installare le lampade a infrarossi è molto inferiore rispetto a quello richiesto dai ventilatori e dai sistemi di distribuzione dell’aria. Tuttavia, bisogna prestare attenzione alla potenza delle lampade: si tratta infatti di dispositivi ad alta potenza. Assicuratevi quindi che l’alimentatore sia in grado di gestire l’aumento di carico quando il sistema viene avviato.
Quando si aumenta la produzione di MEMS, quei secondi risparmiati per ogni wafer diventano un vantaggio enorme alla fine della giornata di lavoro. È semplicemente una questione di cambiamento di approccio: invece di muovere l’aria, si muovono i fotoni.