Eine intelligente Methode zur Trocknung von MEMS-Wafern – ohne Energieverschwendung
Seien wir ehrlich: Die traditionelle Trocknung von MEMS-Wafern ist zeitaufwändig und energieverbrauchend. Egal, ob man Konvektionsöfen oder Schleudertrockner verwendet – im Grunde wartet man nur ab, während enorm viel Energie verschwendet wird. Es ist langsam, ineffizient und veraltet.
Wir haben eine bessere Lösung gefunden. Anstatt den gesamten Raum zu erhitzen, um einen Wafer zu trocknen, nutzen wir Kurzwellen-Infrarot-Heizung. Dabei werden nicht die Luftmoleküle erwärmt, sondern direkt die Wassermoleküle. Dadurch verschwindet das Wasser einfach.
Die Physik dahinter ist eigentlich ziemlich interessant.
In der MEMS-Produktion muss man genau abwägen: Man braucht genug Wärme, um die Arbeit zu erledigen – aber nicht so viel, dass der Wafer beschädigt wird. Unsere IR-Lampen verwenden eine sehr spezifische Wellenlänge, die direkt durch die dünne Wasserschicht hindurchdringt.
Da keine Energie mehr für die Erwärmung der Luft im Raum benötigt wird, sinkt der Energieverbrauch erheblich. Das ist ein Vorteil sowohl für die Produktionszeit als auch für die Umwelt.
Nun zu den Hardware-Komponenten.
Wir verwenden Halogenfäden sowie hochreine Quarztuben. Das Ergebnis: Die Wärme erreicht den Wafer fast sofort.
Aber es gibt einen Haken: Man kann diese Lampen nicht einfach in irgendeinen herkömmlichen Stromkreis anschließen. Die Leistungsintensität ist sehr hoch. Wenn man versucht, die Leistung zu erhöhen, entstehen Probleme – wie thermische Belastungen oder „heiße Punkte“, die die MEMS-Strukturen zerstören können.
Um Unfälle zu vermeiden, ist eine präzise Steuerung notwendig. Wir empfehlen PID-Controller in Kombination mit schnell reagierenden Pyrometern. So bleibt die Temperatur konstant und es entstehen keine Überhitzungen.
In Betrieb bringen – und aufrechterhalten
Das Beste daran: Diese Lampen sind im Grunde austauschbar. Wir verwenden Standardanschlüsse, sodass man nicht tagelang damit beschäftigt ist, die Anlage umzubauen.
Eines sollte man jedoch beachten: Reinräume sind für die Geräte sehr belastend. Chemische Dämpfe können die Quarztuben angreifen. Wir verwenden daher gehärtetes Glas – doch man muss trotzdem darauf achten, dass keine Ablagerungen auf den Lampen entstehen.
Wenn die Tuben schmutzig werden, nimmt die Wärmeübertragung ab – und die Energieeffizienz sinkt stark. Halten Sie die Optiken sauber, dann bleiben Ihre Ziele bezüglich einer „grünen Fabrik“ erreichbar.