
停止加热空气:一种更有效的MEMS晶圆干燥方法
如果你曾经参与过MEMS晶圆的制造过程,就会知道让晶圆完全干燥是多么困难的一件事。这需要找到一个平衡点——既要让晶圆彻底干燥且无残留物,又不能用过高的温度来加热,否则会导致晶圆变形。
大多数人会直接把晶圆放入普通的对流式烤箱中。但问题在于,这种烤箱会加热周围的一切,包括空气、炉壁以及外壳……唯独不会加热晶圆本身。这不仅浪费能源,还会给负责维护工作的人带来麻烦。毕竟,要是不小心碰到仍然很热的部件,那可就麻烦了。
因此,我们转而使用短波红外线灯来进行定向加热。
其工作原理
可以这样理解:对流式加热就像用空间加热器来暖房;而红外线加热则像是用带有热量的手电筒。能量会以直线形式从灯丝直接传递到晶圆上。由于热量是精准地施加在晶圆上的,所以不必浪费能量去加热周围的空气。这样一来,晶圆就能获得所需的温度,而工具的外表面则保持凉爽。
确保参数正确
我们通常使用高强度的石英卤素灯。之所以选择石英,是因为它能让短波辐射直接穿透,而不吸收能量。这样就能实现高功率密度,从而快速让晶圆干燥。
不过,这里有个棘手的问题:反射器的调整。必须精确控制光束的角度。如果角度偏差稍大一点,那么被加热的就不是晶圆,而是炉壁了。这样就会产生那些我们希望避免的“烧伤”痕迹。因此,精确调整角度非常重要。
安装时的注意事项
其实,这并非如此简单。高功率的红外线灯需要大量的电流。如果电源无法承受启动时的瞬时电流,那就麻烦了。另外,在操作这些灯具时也需格外小心。石英管非常易碎,稍有不慎就可能会摔碎。为了方便操作,我们建议使用标准化的连接器。只要注意逐步增加功率即可。如果为了加快干燥速度而过度增加功率,那么灯丝就会更快损坏。关键是要找到速度与寿命之间的平衡点。