
正确干燥MEMS传感器晶圆的方法
干燥MEMS传感器晶圆是一项技术要求很高的工作。如果热量分布不均,表面张力就会起作用,导致传感器膜层粘在一起,从而损坏这些敏感的传感器结构。
为避免这种情况发生,我们使用专门的红外加热元件。其目的很简单:迅速蒸发掉残余的液体,同时又不破坏传感器本身。
温度控制的关键
关键是确保整个晶圆表面的温度保持一致。如果某个部位的温度过高,晶圆就会变形。因此,我们需要使用高功率密度的加热器,这样才能快速提升温度。不过,高功率也会给电源系统带来很大压力。因此,务必确保电源能够承受启动时的电流峰值。
保持清洁
在制造过程中,污染是个大问题。哪怕有一小片金属碎片,整批产品都会报废。因此,我们会将加热丝安装在高纯度的石英管中,这样可以防止气体释放,同时避免金属杂质进入MEMS结构中。我们选择钨作为加热丝的材料,因为它的熔点极高,且稳定性很好。当然,我们也会避免使用那些使用几周后就会出现剥落或氧化现象的廉价合金。
现实中的权衡
我们设计的这些加热器可以替代传统的干燥模块。我们还加强了连接器的设计,这样在机器运转时,加热器就不会松动。不过,仍然需要平衡速度与应力之间的关系。虽然提高电压可以加快干燥速度,但那样做会导致热冲击。因此,必须找到合适的平衡点。否则,晶圆的边缘就会被烧坏。
最后,建议不要过度配置加热器的功率。如果加热器的功率过大,冷却风扇就需要以全速运转,才能避免外壳过热。