Die richtige Trocknung von MEMS-Wafern – ohne Kontaminationsprobleme
Bei der Trocknung von MEMS-Sensoren ist Wärme nur die halbe Miete. Der eigentliche Kampf erfolgt gegen Partikel.
Wenn Sie in einem Reinraum der Klasse 100 arbeiten, kennen Sie die Situation: Schon eine winzige Menge an Abgasen oder ein Staubkorn vom Heizelement können dazu führen, dass ganze Chargen von Wafern unbrauchbar werden. Das ist eine stressige Arbeitsweise. Deshalb verwenden wir Hochreinheits-Synthetikquarzlampen.
Warum Quarz wichtig ist
Günstiges Glas oder minderwertiger Quarz kann dem Druck nicht standhalten. Nach einigen Wärmezyklen beginnen sie zu zerfallen und geben mikroskopisch kleine Partikel ab. Das ist natürlich nicht gut.
Wir verwenden hochreinen geschmolzenen Siliziumdioxid, denn dieser bleibt bei extremen Temperaturen fest und gibt keine Gase ab. Das Tolle daran: Die Infrarotstrahlung trifft direkt auf die Feuchtigkeit auf der Wafernoberfläche. Dadurch wird das Wasser sofort verdampft – ohne dass der gesamte Raum in einen Ofen verwandelt wird.
Details zur Konstruktion
Wir halten diese Lampen kompakt, damit sie in Ihre Anlage passen. Die Quarzhülle ist fest verschlossen, damit der Filament nicht oxidiert – schließlich beginnt dort meist die Kontamination. Durch die Kontrolle des Halogenzyklus im Inneren der Lampe bleibt das Filament intakt und es entstehen keine Risse.
Aber Achtung: Die Leistungsdichte muss genau auf die Größe der Wafer abgestimmt werden.
Ja, mehr Wattzahl beschleunigt zwar den Trocknungsprozess – doch dadurch entsteht auch mehr Druck auf die Kühlsysteme. Wenn man es übertrieben macht, kann es zu thermischem Verformungen kommen. Es geht also darum, den optimalen Balancepunkt zwischen Länge und Leistungsdichte zu finden, damit die Wärme gleichmäßig über die gesamte Sensorenplatine verteilt wird.
Einige Tipps für die Installation
Diese Lampen sind im Prinzip Ersatzteile für die meisten MEMS-Trocknungsanlagen. Wir haben Standard-Anschlüsse verwendet, sodass Sie sich nicht mit der Verkabelung herumschlagen müssen.
Achtung: Hochreiner Quarz ist brüchig. Er verträgt Wärme gut – aber er hasst Erschütterungen. Eine mechanische Belastung während der Installation kann zu Mikrorissen führen, die man gar nicht sieht.
Und bitte verwenden Sie lintfreie Handschuhe. Die Öle aus der Haut können Hotspots auf dem Glas erzeugen – das führt schnell zum Versagen der Lampe.