Perché dovreste smettere di utilizzare aria calda per l’essiccazione delle wafer MEMS
Se avete trascorso del tempo in una fabbrica di MEMS, sapete bene come funziona il processo. Dopo aver terminato le operazioni di etching o pulizia, bisogna eliminare l’umidità dalle wafer. Nelle fabbriche tradizionali, si utilizza semplicemente aria calda per farlo. Ma c’è un problema: l’aria calda è lenta nell’essiccare le wafer. Inoltre, il movimento dell’aria favorisce l’accumulo di particelle nei punti sbagliati.
Il problema legato al tempo
Pensate a come funziona realmente l’aria calda: bisogna riscaldare l’intera stanza prima che la wafer possa iniziare ad asciugarsi. È uno spreco di tempo.
L’infrarosso, invece, funziona diversamente: le lampade a infrarossi irradiano energia a lunghezza d’onda corta direttamente sulla wafer. In questo modo si evita completamente l’attesa. Il tempo necessario per l’essiccazione diminuisce da minuti a pochi secondi.
Quando si lavora su larga scala, questo rappresenta un grande vantaggio: si possono produrre più wafer all’ora, senza dover costruire ambienti di lavoro più grandi o acquistare più spazio.
La parte complicata
Non basta semplicemente aumentare la temperatura. Utilizziamo lampade a quarzo ad alta intensità per ottenere questo effetto di essiccazione rapida, ma bisogna essere cauti. Se si applica troppa energia in una piccola area, la wafer può deformarsi o le membrane MEMS delicate possono danneggiarsi. È quindi necessario utilizzare controller PID precisi per mantenere la temperatura stabile e evitare danni alle wafer.
I problemi pratici
Sono onesto: passare all’uso dell’infrarosso non è così semplice come sostituire una lampadina. L’energia radiante è molto intensa; mentre la wafer si asciuga rapidamente, il telaio dell’equipaggiamento ne risente negativamente. Se non si fa attenzione, i componenti elettronici possono danneggiarsi. Bisogna quindi utilizzare sistemi di protezione termica adeguati o installare sistemi di raffreddamento per evitare che tutto si surriscaldi.
Tuttavia, ne vale la pena. La maggior parte delle fabbriche di produzione MEMS utilizza l’infrarosso, poiché questo metodo elimina le turbolenze e mantiene le wafer pulite. In questo modo, l’intero processo diventa più veloce.