
用红外线干燥MEMS晶圆
在干燥MEMS传感器晶圆时,需要找到一个完美的平衡点。必须去除其中的湿气,但同时不能留下任何残留物,更不能对芯片本身造成损害。
正因如此,我们选择使用红外线进行干燥处理。与使用化学物质或加热空气相比,红外线可以直接作用于水分子,从而实现更高效的干燥效果。这种方式更加环保,也符合当前制造业向无铅、绿色生产标准发展的趋势。
其工作原理
想象一下传统的对流式烤箱——需要先加热整个烤箱,这需要很长时间。而使用红外线的话,就可以直接针对晶圆表面进行加热。我们采用短波或中波光谱,这样能量就能穿透那些薄薄的MEMS薄膜,快速蒸发液体。最棒的是,无需等待烤箱预热,只需打开设备即可开始工作。
工程层面的考虑
我们通常使用石英-卤素元件。石英的优点在于它不会因为高温冲击而损坏,而卤素循环则可以防止灯泡过早烧坏。不过,也必须小心处理:如果将过多能量集中在一个小区域内,就可能会导致晶圆变形或传感器膜层受损。因此,我们需要调整PID控制器,使其能在毫秒级时间内做出反应,从而确保晶圆表面的温度始终处于理想状态。
为什么要使用红外线呢?
如果使用热空气,那么污染物就会进入MEMS晶圆的腔体中,导致污染问题。而红外线则是非接触式的,没有气流,也没有悬浮颗粒,只有纯净、干燥的热量。不过,有一点需要注意:红外线只能加热它能够照射到的区域。如果晶圆支架的形状比较复杂,那么某些区域就可能无法被加热。为了解决这个问题,我们会使用多个灯源以及反射装置,确保热量能够覆盖晶圆的每一个角落,从而减少能量浪费,将干燥时间缩短到几秒钟之内。