Secado de obleas de sensores MEMS mediante calefacción por infrarrojos
Si alguna vez ha trabajado en la fabricación de MEMS, sabrá cuán difícil es eliminar la humedad residual después del proceso de grabado húmedo o limpieza. Es un verdadero obstáculo. La mayoría de las personas simplemente ponen todo en un horno de convección, pero eso es como calentar toda la casa solo para calentar una rebanada de pizza. Se desperdicia mucha energía.
Por eso utilizamos lámparas de infrarrojos de onda corta. En lugar de calentar el aire alrededor de la oblea, calentamos directamente su superficie. Es una forma mucho más eficiente de operar una fábrica “verde”.
El factor velocidad
Lo mejor es que el tiempo necesario para que la oblea alcance la temperatura deseada es casi instantáneo. Los calentadores resistentes tardan mucho en encenderse, lo que significa que se gasta energía innecesariamente mientras se espera a que la máquina esté lista. Las lámparas de infrarrojos no hacen eso; alcanzan rápidamente la temperatura de funcionamiento. Al utilizar el espectro de onda corta, el calor penetra en la oblea y evapora los líquidos antes de que el sustrato pueda sobrecalentarse.
Como resultado, se obtiene una máquina más pequeña y una factura de electricidad mucho menor.
Detalles técnicos
Utilizamos envoltorios de cuarzo de alta pureza para las lámparas. En una fábrica de semiconductores, la contaminación metálica es un problema grave, por lo que no queremos correr riesgos. También ajustamos los filamentos para que la emisión de luz sea exactamente la necesaria para que el material de la oblea la absorba.
Pero hay que tener cuidado: si se aplica demasiada energía en un mismo punto, la oblea puede deformarse o sufrir shocks térmicos. Para evitar esto, ajustamos la distancia entre las lámparas y utilizamos controladores de potencia pulsada. De esta manera, la temperatura se mantiene estable y segura.
Las desventajas
Cambiar a lámparas de infrarrojos simplifica las cosas en algunos aspectos: se reduce el consumo de energía y no es necesario utilizar sistemas complejos de calefacción por aire forzado. Pero aquí está el problema: las lámparas de infrarrojos funcionan solo en línea de visión. Si el soporte de la oblea tiene estructuras gruesas o algún tipo de blindaje, habrá zonas frías. Es necesario lograr una alineación perfecta, especialmente en superficies de 200 mm o 300 mm. Si hay algún error en la alineación, se producirán estrías en la superficie de la oblea, lo cual afectará negativamente la calidad de los sensores.