Het drogen van MEMS-sensorwafers zonder problemen Het drogen van MEMS-sensorwafers is een behoorlijke uitdaging. Het is belangrijk dat het water snel verdwijnt, maar als je te agressief te werk gaat, kan dat schade toebrengen aan de kleine, delicate microstructuren op de wafer. De meeste mensen gebruiken gewoon convectiehitte om de hele kamer op te warmen. Dat is echter inefficiënt: je verwarmt immers ook de lucht en de muren, alleen maar om de wafer droog te krijgen. Wij doen dit op een andere manier. We gebruiken richtingsgebonden infraroodlampen. In plaats van alles in de kamer op te warmen, richten we de energie rechtstreeks op de wafer. Waarom richtingsgebonden hitte gebruiken? Stel je een gewone verwarming voor: deze geeft warmte in alle richtingen af – 360 graden aan verspilde energie. In een halfgeleiderapparaat betekent dit dat de binnenmuren extreem heet worden. Dat is zowel een verspilling van energie als een risico voor degene die het apparaat bedient. We gebruiken kortegolflengte-infraroodlampen met reflecterende behuizingen. Dit is net alsof je een zaklamp gebruikt in plaats van een gloeilamp. Alle energie komt terecht op de wafer, terwijl de wanden van het apparaat koel blijven. Dit is een veel efficiëntere manier van werken. Het lastige gedeelte Om de wafer snel te drogen, gebruiken we meestal halogeenkwartstubes met een hoge vermogenssterkte. Hierdoor stijgt de temperatuur zeer snel. Maar er is één probleem: de stroomvoorziening moet in staat zijn om deze hoge stroomsterkte aan te kunnen. Je kunt de vermogenssterkte niet zomaar op maximale stand zetten om wat seconden te besparen – anders ontstaat er thermische schok. Het echte geheim zit in de afstand tussen de lamp en de wafer. Als de lamp te dichtbij komt, kunnen er ‘ hete plekken’ ontstaan die de sensormembranen beschadigen. Het gaat er dus om de juiste afstand te vinden. Het in de praktijk toepassen Omdat de hitte zo goed gericht is, heb je geen dikke isolatielaag nodig rondom het apparaat. Dit maakt het apparaat kleiner en gemakkelijker in gebruik. Bovendien kun je een PID-regelaar gebruiken om te voorkomen dat de temperatuur te hoog wordt. Een tip: kortegolflengte-infraroodstraling werkt anders dan langegolflengte-infraroodstraling. Je moet controleren hoe je specifieke wafer de hitte opneemt, zodat je de tijd die nodig is om de temperatuur te verhogen goed kunt bepalen.