
利用红外线技术清洁MEMS传感器
如果你曾经从事过MEMS传感器的生产工作,那你就知道晶圆干燥这一环节有多麻烦。哪怕只有一个小水滴或少量离子污染,整批产品都报废了。多年来,我们一直依赖对流式烤箱来干燥晶圆,但说实话,为了干燥一个晶圆而加热整个炉腔,实在是极大的能源浪费。
因此,我们转而使用短波红外线灯。这种灯具不会加热空气,而是直接照射在晶圆表面。这种方式更高效,也能更好地保护环境。
关于热能的运用
红外线是通过辐射来传递热量的。无需等待整个房间变暖,能量可以直接作用于目标物体上。不过,必须精确控制功率密度。如果处理的是300毫米直径的晶圆,那么灯组的设置就必须非常精确。如果功率过低,就会出现干燥不均匀的问题;而如果功率过高,则可能会损坏MEMS结构。这需要精心调整。
我们使用的设备
为了确保其正常工作,我们会使用高纯度石英外壳。这样的外壳能够承受快速的加热和冷却过程而不会破裂。此外,我们还使用填充有卤素的灯丝,因为它们寿命更长,且能保持稳定的光输出。至于连接件,我们则选择R7或SK15型号的连接器。这些连接器安装牢固,不会引发电弧现象,同时也便于在维护时更换灯泡。基本上,它们可以直接替换原来的灯泡。
实际应用中的权衡
使用红外线技术确实有利于实现“绿色工厂”的目标,因为它能大幅减少晶圆干燥所需的時間以及每块晶圆所消耗的电能。不过,这也有一些缺点。如此高的功率会在设备内部产生大量热量。如果冷却风扇和散热装置无法有效散热,那么设备就会过热,导致灯泡更快损坏。只要解决了布线与冷却问题,一切就能正常运转。这样,晶圆的处理速度会加快,能源消耗也会降低。实际上,我们是在牺牲一定的初始功率密度,以换取最终更低的能源成本。