
干燥MEMS晶圆:为何我们选择红外线加热
在处理MEMS传感器时,精度要求极高。必须将晶圆上的每一滴水分都去除,但若使用过强的热量,那些极其脆弱的微结构就可能会被破坏。
长期以来,人们一直使用热风来干燥晶圆。不过说实话,这种方法效率很低。我们现在转向红外线加热,因为没人愿意浪费大量时间等待晶圆干燥。两者的速度差异巨大。
以热风为例,首先需要加热空气,再让空气在腔室内流动,然后等待热量渗透到晶圆中。这个过程相当缓慢。而红外线则不同——它是一种辐射形式,能量能够几乎立刻作用于晶圆,无需等待空气变热。在繁忙的工厂里,这意味著原本需要几分钟才能完成的干燥过程,现在只需几秒即可完成。
**但也不能随便加大功率。**如果过度加热,就会导致晶圆边缘变形或产生热应力,从而破坏整个晶圆。因此,我们必须选择合适的波长。我们使用短波红外线,因为它能更快地渗透到晶圆内部,这正是快速干燥所必需的。
不过,真正的关键在于控制。我们使用PID控制器来控制加热的速度。如果加热过快,就会导致晶圆破裂。所以,我们需要让温度上升得平稳,而不是突然升高。
**当然,还是有一些问题的。**红外线虽然加热速度快,但它只能直射目标物。如果晶圆载具的形状复杂或有凹陷,那么某些区域就得不到足够的加热。因此,必须确保照明装置和反射器能够覆盖晶圆的每一个角落。此外,还需要注意冷却系统。当如此大量的能量瞬间作用于晶圆时,会产生巨大的热量。如果冷却系统无法应对,整个腔室的温度就会受到影响,进而难以维持稳定的环境。