Asciugare i wafer dei sensori MEMS dopo una pulizia chimica è un processo estremamente pericoloso. Perché? Perché, in pratica, si tratta di giocare col fuoco. Quando nell’aria ci sono vapori chimici infiammabili o esplosivi, una lampada a infrarossi tradizionale non è soltanto uno strumento utile: rappresenta piuttosto un pericolo. Un semplice scintilla o un punto caldo sui terminali esposti può causare un incendio. È uno scenario terribile che fa impazzire i responsabili delle fabbriche.
Come evitare le scintille
Abbiamo deciso di smettere di utilizzare lampade aperte. Invece, abbiamo inserito il tubo di quarzo all’interno di una custodia sigillata e resistente ai prodotti chimici. Si tratta di una sorta di “bozzolo protettivo” che isola completamente i contatti elettrici dall’aria circostante. In questo modo, i composti organici volatili non possono avvicinarsi ai pin elettrici. Di solito, però, i sigilli possono rompersi o perdere la loro funzionalità. Per risolvere questo problema, utilizziamo guarnizioni in fluoroelastomero ad alta temperatura: queste riescono a resistere al calore e al freddo senza deteriorarsi. Inoltre, vengono selezionate in base a specifici valori di pressione, poiché se il sigillo dovesse rompersi, i vapori potrebbero entrare all’interno del dispositivo. E questo è assolutamente da evitare.
L’equilibrio termico
Utilizziamo lampade a onde corte a infrarossi: queste raggiungono rapidamente la superficie del wafer, permettendo così al wafer di trascorrere meno tempo nella “zona pericolosa”. Abbiamo regolato l’intensità della luce in modo che i liquidi evaporino rapidamente, ma il substrato non superi i limiti di temperatura consentiti. Tuttavia, c’è un problema: poiché la lampada è sigillata, il calore non viene disperso nell’aria come invece accade con le lampade aperte. Il calore rimane intrappolato all’interno della lampada. Pertanto, è necessario regolare perfettamente i sistemi di raffreddamento, altrimenti il quarzo o i sigilli potrebbero danneggiarsi.
Come far sì che funzioni correttamente
La cosa migliore è che questi dispositivi possano essere utilizzati come sostituti diretti dei moduli di essiccazione esistenti. Poiché la fonte di calore è isolata, non è necessario costruire contenitori enormi e ingombranti per proteggere l’intero dispositivo. In questo modo, lo spazio necessario per l’installazione diminuisce, e si può respirare più liberamente, sapendo che l’apparecchiatura non potrà esplodere.