
在MEMS晶圆干燥过程中减少碳排放
在干燥MEMS传感器晶圆时,我们已不再使用那些老旧、效率低下的对流式烤箱,而是改用红外线加热灯。其目的很简单:让晶圆上的水分更快蒸发,同时减少能源消耗。
如果你曾经在半导体工厂工作过,就会知道,为了烘干一小块硅片,需要耗费大量能量来加热大量空气。这显然是浪费资源的行为。实现“绿色工厂”的目标,其实就是要避免这种浪费。
红外线加热的原理
传统加热方式是让整个房间都升温,而红外线加热灯则直接作用于晶圆上。我们使用短波红外线光源,因为它们能够直接穿透水分层,从而迅速促使水分蒸发。这样一来,处理时间可以从几分钟缩短到几秒。此外,这些灯泡只有在工作时才会消耗电能,不会一直处于待机状态,从而避免了不必要的能源浪费。
需要克服的难题
不过,这并不是那么简单。为了达到MEMS加工所需的温度,我们必须使用高功率的石英灯。这类灯具必须非常坚固,因为它们需要不断在极低温和极高温度之间切换,而不出现破裂的情况。此外,我们还使用了特殊的涂层,以确保热量直接作用于晶圆上,而不是设备本身。毕竟,我们可不想在试图烘干晶圆时让设备损坏。
另外,这些红外线灯在启动时会产生较大的电流峰值。如果电表无法承受这样的电流,那么整个上午都会出现断电现象。还有“热点”问题:如果灯光的位置不合适,会导致干燥不均匀。为了解决这个问题,我们调整了反射器的形状,使热量能够均匀地分布在200毫米或300毫米的晶圆表面上。
对地球而言的重要性
归根结底,这一切都是为了减少碳足迹。通过降低每块晶圆所需的能源消耗,我们可以有效减少温室气体的排放。这样一来,我们就无需再使用那些大型通风系统来排除多余的熱空气了。更少的能源消耗意味着更少的二氧化碳排放。这是一种简单而有效的办法,可以让MEMS加工过程中的干燥环节更加环保。