Asciugare le wafer dei sensori MEMS senza problemi L’asciugatura delle wafer dei sensori MEMS è un compito piuttosto delicato. È necessario che l’acqua scompaia rapidamente, ma se si utilizza troppa energia per questo scopo, si rischia di distruggere quelle minuscole e delicate strutture microscopiche. La maggior parte delle persone utilizza semplicemente calore convettivo per asciugare le wafer. Tuttavia, questo metodo è inefficiente: in pratica si riscalda soltanto l’aria e le pareti dell’apparato, senza ottenere risultati efficaci. Noi invece utilizziamo lampade a raggi infrarossi direzionali. Invece di riscaldare tutto l’ambiente circostante, dirigiamo l’energia direttamente sulla wafer. Perché utilizzare calore direzionale? Pensate a un normale riscaldatore: emette calore in tutte le direzioni, quindi c’è uno spreco di energia. Nei dispositivi per semiconduttori, ciò significa che anche le pareti interne diventano estremamente calde. È uno spreco di energia e, inoltre, rappresenta un rischio per chi opera la macchina. Noi utilizziamo lampade a raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda, dotate di superfici riflettenti. È come utilizzare una torcia invece di una lampadina: tutta l’energia viene dirizzata sulla wafer, mentre le pareti dell’appareato rimangono fredde al tatto. È un modo molto più efficace per procedere. Il problema principale Per ottenere un’asciugatura rapida, di solito utilizziamo tubi al quarzo ad alto consumo energetico. Questi tubi permettono di aumentare rapidamente la temperatura della wafer. Ma c’è un problema: la fonte di alimentazione deve essere in grado di gestire quel picco di corrente. Non si può semplicemente aumentare il consumo energetico al massimo per risparmiare qualche secondo: si rischierebbe di causare danni alla wafer a causa dello shock termico. Il vero segreto sta nella distanza tra la lampada e la wafer. Se la lampada è troppo vicina, si creano “punti caldi” che possono danneggiare le membrane dei sensori. Si tratta quindi di trovare il giusto equilibrio. Come far funzionare il sistema nella pratica Poiché il calore è indirizzato verso la wafer, non è necessario utilizzare strati isolanti voluminosi e pesanti. Questo rende l’intero sistema più piccolo e facile da gestire. Inoltre, è possibile abbinare questo sistema a un controllore PID, in modo da evitare che la temperatura superi i limiti desiderati. Un consiglio utile: i raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda non si comportano come quelli a lunga lunghezza d’onda. Essi penetrano nei materiali in modo diverso. È importante verificare come la propria wafer assorbe il calore, in modo da poter regolare correttamente i tempi di asciugatura.