Het drogen van MEMS-sensorwafern na een chemische reiniging is een spannend proces. Waarom? Omdat je eigenlijk met vuur speelt. Wanneer er brandbare of explosieve chemische dampen in de lucht hangen, is een standaard infraroodlamp geen nuttig hulpmiddel – integendeel: het is zelfs gevaarlijk. Eén kleine vonk of één hete plek op een ontvankelijke plek kan al tot een brand leiden. Het is een nachtmerriescenario dat bedrijfsleiders wakker houdt.
Het voorkomen van vonken
We hebben besloten om niet meer te gebruiken van lampen die in de open lucht staan. In plaats daarvan hebben we de kwartsbuis ingebed in een afgesloten, chemisch bestendige huls. Dit zorgt er namelijk voor dat de elektrische contactpunten volledig geïsoleerd zijn van de lucht eromheen. Hierdoor kunnen die vluchtige organische verbindingen (VOC’s) helemaal niet bij de geëlektrificeerde contactpunten komen.
Meestal zijn het juist de sluitingen die problemen opleveren: ze barsten, lekken of werken niet meer goed. Om dit op te lossen gebruiken we fluorelaastomeerdichtingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen. Ze kunnen de constante opwarming en afkoeling aan zonder te verslechteren. We kiezen ook voor dichtingen die geschikt zijn voor bepaalde drukverschillen. Als de sluiting faalt, kunnen de dampen naar binnen komen. En dat mogen we niet laten gebeuren.
De warmtebalans
We gebruiken kortegolfinfraroodlicht. Dit licht bereikt snel het oppervlak van de wafer, zodat de wafer minder tijd in die ‘gevaarlijke zone’ doorbrengt. We hebben de hoeveelheid vermogen zo ingesteld dat de vloeistoffen snel verdampen, zonder dat het substraat te veel opwarmt.
Er is echter wel een nadeel: omdat de lamp afgesloten is, gaat de warmte niet zomaar de lucht in, zoals bij een open lamp. De warmte blijft dus binnenin de lamp. Dat betekent dat de lamp sneller oververhit raakt. Je moet dus zorgen dat de koelsystemen en de luchtcirculatie perfect werken. Anders kan de kwartsbuis beschadigen of de sluitingen kunnen kapotgaan.
Het past perfect
Het mooiste is dat deze lampen als vervanging kunnen dienen voor de bestaande droogsystemen. Omdat de warmtebron is geïsoleerd, hoef je geen enorme, veiligheidsgerichte behuizing rondom de machine te bouwen. Hierdoor blijft de ruimte klein en kun je geruster ademhalen, wetende dat de apparatuur niet zal ontploffen.