Pulizia dei sensori MEMS tramite radiazioni infrarosse
Se avete mai lavorato con sensori MEMS, sapete bene quanto sia complicato asciugare le wafer. Anche una piccola macchia d’acqua o un po’ di contaminazione ionica possono rendere l’intera partita di wafer inutilizzabili. Per anni abbiamo utilizzato forni a convezione, ma dobbiamo ammettere che riscaldare un intero ambiente solo per asciugare una singola wafer rappresenta uno spreco enorme di energia.
Ecco perché abbiamo optato per lampade a radiazioni infrarosse a lunghezza d’onda corta. Invece di riscaldare l’aria, queste lampade agiscono direttamente sulla superficie della wafer. È un metodo più efficiente e molto più ecologico.
Il meccanismo di funzionamento
Il segreto sta nel fatto che le radiazioni infrarosse agiscono attraverso la radiazione stessa. Non c’è bisogno di aspettare che la stanza si riscaldi: l’energia raggiunge direttamente il bersaglio. Tuttavia, è necessario regolare correttamente la densità di potenza. Se si utilizzano wafer di dimensioni 300 mm, l’array di lampade deve essere perfettamente calibrato. Se la potenza è troppo bassa, si rischiano delle striature sulla superficie della wafer durante il processo di essiccazione. Se invece la potenza è troppo alta, si rischia di danneggiare le strutture dei sensori MEMS. È quindi necessario trovare un equilibrio preciso.
I componenti utilizzati
Per far funzionare questo sistema, utilizziamo involucri di quarzo ad alta purezza. Questi riescono a resistere ai cicli ripetuti di riscaldamento e raffreddamento senza rompersi. Utilizziamo anche filamenti al cloro, poiché durano di più e garantiscono una luce costante. Per quanto riguarda i connettori, utilizziamo R7s o SK15: sono perfettamente compatibili, il che significa che non ci sono problemi legati agli arco elettrici, e diventa molto più semplice sostituire le lampade durante la manutenzione. In pratica, si tratta di un’alternativa semplice e pratica.
I vantaggi pratici
Passare alle radiazioni infrarosse rappresenta un vantaggio per gli obiettivi legati alla “fabbrica verde”, poiché riduce notevolmente il tempo di riscaldamento e l’energia totale consumata per ogni wafer. Tuttavia, c’è anche un problema: tutta questa energia genera molto calore all’interno del dispositivo. Se i fan di raffreddamento e gli scambiatori di calore non sono adeguati, il dispositivo si surriscalderà e le lampade si bruceranno molto prima del previsto. Quando invece tutti questi elementi vengono gestiti correttamente, tutto funziona perfettamente: le wafer vengono trattate più velocemente, non si spreca energia e si riduce l’impatto ambientale. In pratica, si ottiene un consumo energetico molto inferiore, pur mantenendo una certa densità di potenza iniziale.