Wie man die Wafers richtig trocknet – ohne Staub
Wenn Sie schon einmal mit der Herstellung von MEMS-Sensoren gearbeitet haben, kennen Sie dieses Problem: Ein winziger Staubkorn auf der Wafer-Oberfläche reicht aus, damit die ganze Charge unbrauchbar wird. Das ist frustrierend. Meistens ist der Übeltäter der Heizelement selbst. Die alten, metallumhüllten Heizelemente neigen dazu, abzublättern oder Gase abzugeben – gerade dann, wenn sie eigentlich sauber sein sollten.
Deshalb verwenden wir hochreine synthetische Quarzlampen. Sie verbrennen nicht und hinterlassen keine Rückstände. Keine Splitter, keine mysteriösen Partikel – und keine beschädigten Wafers.
Warum Quarz tatsächlich funktioniert
Hochreines Silizium kann extremen Temperaturschwankungen standhalten. Es bricht nicht, selbst wenn es stark erhitzt wird. Doch das Besondere an Quarz ist seine Art, Wärme abzugeben. Die Infrarotstrahlung dringt direkt in die Oberfläche der Wafer ein. Man muss sich nicht auf warme Luft verlassen, um die Feuchtigkeit zu entfernen – was großartig ist, denn Luft ist im Grunde genommen nur ein „Taxi“ für Staub.
Außerdem verwenden wir einen Halogenzyklus innerhalb der Lampe. Dadurch verdampft das Filament nicht, was dazu führt, dass der Innenraum des Glaskristalls klar bleibt und die Lampen länger halten. So entsteht eine konstante, zuverlässige Wärmezufuhr über die gesamte Wafer-Oberfläche.
Ein paar Dinge, auf die man achten muss
Diese Lampen sind kompakt – sie passen in enge Räume. Wir können außerdem die Länge und Leistung der Lampen anpassen, damit sie zur benötigten Leistungsstärke passen.
Aber Vorsicht bei der Stromversorgung: Hochleistungs-Infrarotlampen benötigen viel Strom. Wenn Sie mehrere solcher Lampen anschließen, stellen Sie sicher, dass Ihr Stromverteiler den maximalen Strombedarf bewältigen kann. Sie möchten schließlich nicht jedes Mal den Schalter ausschalten müssen, wenn die Leistung steigt.
Verwenden Sie außerdem einen PID-Controller. Wenn Sie die gewünschte Temperatur überschreiten, besteht die Gefahr, dass die dünnen MEMS-Membranen beschädigt werden – und das ist ein Fehler, den man nicht mehr rückgängig machen kann.
Praktische Anwendung
Letztendlich möchten Sie einfach eine trockene, sterile Oberfläche. Diese Lampen sorgen dafür. Da die Heizzyklen sehr schnell ablaufen, verbringen die Wafers weniger Zeit in der Trockenphase. Das bedeutet weniger Wasserflecken und weniger chemische Rückstände, um die man sich Sorgen machen muss.
Wenn Sie ein altes System aufrüsten möchten, sind diese Lampen leicht einzubauen. Nur eines: Seien Sie vorsichtig mit den Befestigungsclips. Drücken Sie das Glas nicht zu fest zusammen. Zu viel mechanischer Stress kann dazu führen, dass der Glasrohr beim Erhitzen bricht.