Een slimmere manier om MEMS-wafers te drogen (zonder energie te verspillen)
Laten we eerlijk zijn: het traditionele drogen van MEMS-wafers is een tijdrovend proces. Of je nu convectieovens of spin-drying gebruikt, je moet in feite gewoon wachten terwijl er veel energie verloren gaat. Het is traag, verspillend en verouderd.
We hebben een betere manier gevonden. In plaats van de hele ruimte op te warmen om een wafer te drogen, gebruiken we kortegolfröntgenstraling (SWIR). Dit is een andere aanpak: in plaats van de lucht op te warmen, richten we ons op de watermoleculen zelf. Hierdoor verdwijnt het vocht meteen.
De fysica achter dit proces is eigenlijk best interessant.
Bij het drogen van MEMS-wafers moet je een balans vinden: er moet genoeg warmte zijn om het proces te laten werken, maar niet zoveel dat de wafer beschadigt wordt. Onze IR-lampen gebruiken een zeer specifiek golflengtegebied, waardoor het overtollige vocht kan worden weggenomen.
Omdat er geen energie meer wordt verspild aan het opwarmen van de lucht in de kamer, neemt het energieverbruik aanzienlijk af. Dat is goed voor de productietijd en voor het milieu.
Nu gaan we het hebben over de hardware.
We maken deze lampen met halogeenfilamenten en kwartsbuizen van hoge zuiverheid. Hierdoor wordt de warmte bijna meteen overgedragen op de wafer.
Maar er is één probleem: je kunt deze lampen niet zomaar in een willekeurig circuit stoppen. De vermogensdichtheid is namelijk erg hoog. Als je probeert het proces te versnellen door te veel wattage te gebruiken, krijg je problemen – denk aan thermische schokken of ‘hot spots’ die de MEMS-structuren kunnen beschadigen.
Om dit te voorkomen, moet je een nauwkeurige controle hebben. We raden dan ook aan om PID-controleurs te gebruiken, gecombineerd met pyrometeren die snel reageren. Hierdoor blijft de temperatuur stabiel en ontstaan er geen problemen.
Het in gebruik nemen van de lampen
Het beste aan deze lampen is dat ze gemakkelijk kunnen worden vervangen. We gebruiken standaardconnectoren, zodat je geen dagen hoeft te besteden aan het herwerken van je installatie.
Eén ding om in de gaten te houden: in schone kamers kunnen de kwartsbuizen beschadigen worden door chemische dampen. We gebruiken dan wel versterkt glas, maar je moet toch goed opletten dat er geen vetlaggen op de buizen ontstaan.
Als de buizen vuil raken, wordt de warmteoverdracht slechter en daalt de energieefficiëntie. Houd de buizen dus schoon, zodat je doelstellingen voor een ‘groene fabriek’ behaald kunnen blijven.