
在干燥过程中保持MEMS晶圆的无尘状态
如果你身处100级洁净室中,那么你一定知道,由于气体释放或杂质污染而导致的麻烦有多糟糕。这种情况通常发生在干燥阶段。大多数普通加热器根本无法满足这一需求——因为一旦开始加热,它们就会释放出微小的颗粒物,或是挥发性的有机化合物。
因此,我们选择使用高纯度的合成石英红外灯。
为什么选择石英?
关键在于材料本身。我们使用的的是几乎不含杂质的熔融二氧化硅,这样一来,就无需担心金属污染物会损坏MEMS传感器了。与那些带有金属外壳的加热器不同,石英管不会产生任何反应,红外辐射可以直接穿透晶圆表面的液体层,从而快速实现干燥,而且不会接触到晶圆表面。没有接触,自然就不会有划痕或交叉污染的问题。非常简单。
如何确保适当的加热效果
为了加快干燥速度,我们使用短波红外辐射。这样做的目的是让能量直接作用于晶圆表面,而不是浪费在加热整个腔室内的空气上。不过,需要注意的是,必须控制好功率密度。虽然这些灯能在几秒钟内达到工作温度,但如果晶圆没有准确居中,那么过高的温度就会导致热应力,进而破坏MEMS结构。我建议使用精确的PID控制器来控制温度,这样可以保持稳定的温度,避免出现局部过热的情况。
将它们集成到生产线上
我们设计的这些设备可以直接替换现有的加热器,因此可以轻松地融入现有的生产流程中。我们去掉了所有不必要的粘合剂,改用高温陶瓷作为支撑结构。这样一来,就不会有任何杂物掉落到生产线上。
不过,也有一点需要注意:虽然高纯度石英的化学性质稳定,但它却很易碎。操作人员必须格外小心,每次操作时都必须佩戴无绒手套。因为哪怕只有一个指纹留下的油渍,在受热后会嵌入石英中,形成永久性的“暗点”,从而影响热量分布。