Por que você deve parar de usar ar quente para secar as wafers MEMS
Se você já passou algum tempo em uma fábrica de MEMS, sabe como funciona o processo. Depois de terminar o processo de corrosão ou limpeza, é preciso remover toda a umidade das wafers. Na maioria das fábricas tradicionais, utiliza-se ar quente para isso. Vemos isso acontecer por toda parte.
Mas aqui está o problema: o ar quente é lento. Ele depende da convecção, o que faz com que o processo demore muito, especialmente quando se precisa cumprir prazos rigorosos. Além disso, o uso de ar quente acaba sendo um convite para que partículas indesejadas se depositem nos locais errados.
O problema do tempo
Pense em como o ar quente realmente funciona. É preciso aquecer toda a câmara antes mesmo que a wafer comece a secar. Isso é um desperdício de tempo.
O infravermelho é diferente. Em vez de aquecer todo o ambiente, as lâmpadas de infravermelho emitem radiação de onda curta diretamente sobre a wafer. Assim, não há necessidade de esperar. O tempo de secagem é reduzido de minutos para apenas alguns segundos.
Quando se trabalha com grandes volumes de produção, isso representa uma grande vantagem. É possível processar mais wafers por hora, sem precisar construir salas de limpeza maiores ou adquirir mais espaço.
A parte complicada
Porém, não basta simplesmente aumentar a temperatura. Usamos lâmpadas de quartzo de alta intensidade para obter esse efeito de secagem rápida, mas é preciso ter cuidado. Se houver excesso de energia em uma área pequena, a wafer pode se deformar ou as membranas delicadas dos MEMS podem se danificar. É preciso equilibrar tudo isso. Por isso, sempre utilizamos controladores PID de precisão. Eles mantêm a temperatura estável, evitando que algo dê errado.
Problemas na prática
Para ser honesto, migrar para o uso do infravermelho não é tão simples quanto trocar uma lâmpada comum. A energia radiante é intensa. Enquanto a wafer seca em tempo recorde, o corpo da ferramenta também sofre danos. Se não houver cuidado, os componentes eletrônicos podem ser destruídos. É preciso planejar adequadamente a proteção térmica ou usar sistemas de resfriamento ativo nas lâmpadas para evitar que tudo derreta.
Mesmo assim, vale a pena o esforço. A maioria das fábricas que realizam processos complexos já migrou para o uso do infravermelho, pois ele elimina as turbulências e mantém as wafers limpas. Isso faz com que todo o processo seja mais rápido.