خشک کردن ویفرهای MEMS بدون مشکلات اضافی
هنگام ساخت سنسورهای MEMS، آخرین چیزی که میخواهیم، وجود یک قطره رطوبت یا لکهای از محلولهای شیمیایی است؛ زیرا این موارد میتوانند کار ما را خراب کنند. اما مشکل اینجاست که باید ویفرها را کاملاً خشک کنیم، بدون اینکه به ماده مورد استفاده آسیب برسد یا ذرات آلاینده وارد آن شوند.
به همین دلیل، از گرمکنهای مادون قرمز با امواج کوتاه استفاده میکنیم. در حالی که گرم کردن کل اتاق، هدر دادن وقت و انرژی است، گرمکنهای مادون قرمز انرژی را مستقیماً به سطح ویفر ارسال میکنند. این روش کارآمدتر است.
چرا این روش مؤثر است؟
فکر کنید به یک فر سنتی؛ این فر نیمی از انرژی خود را صرف گرم کردن هوا میکند. این روش کارآمد نیست. اما گرمکنهای مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها فوتونهایی ارسال میکنند که باعث لرزش مولکولهای آب میشود و در نتیجه فرآیند تبخیر بسیار سریع انجام میشود.
از آنجایی که حرارت به صورت هدفمند اعمال میشود، نیازی به استفاده از دستگاههای بزرگ نیست. علاوه بر این، با توجه به رویکرد صنعت به سمت استفاده از موادی که مصرف انرژی کمتری دارند، استفاده از گرمکنهای مادون قرمز منطقی است. نیازی به استفاده از کاتالیزورهای شیمیایی یا سیستمهای پردازش هوا نیست.
کنترل دما
مسئله فقط افزایش دما نیست؛ باید مراقب تغییرات دما نیز باشیم. لامپهای با توان بالا برای تسریع فرآیند خشک کردن مناسب هستند، اما مشکل اینجاست که اگر محل قرارگیری لامپ مناسب نباشد یا کنترل توان آن دقیق نباشد، نقاط گرم ایجاد میشود. این امر میتواند باعث تخریب ساختارهای حساس MEMS شود.
برای جلوگیری از این امر، از کنترلکنندههای PID دقیق برای کنترل دما استفاده میکنیم. همچنین، از فشار منفی یا گازهای خنثی برای جلوگیری از اکسیداسیون ویفر استفاده میکنیم. همه چیز بستگی به کنترل دقیق دارد.
سازگاری با خطوط تولید
ما این سیستمها را به گونهای طراحی کردهایم که بتوانند جایگزین سیستمهای قدیمی و پیچیده گرمایشی شوند. از غلافهای کوارتز برای جلوگیری از حرکت یونهای فلزی به روی ویفرها استفاده میکنیم. همچنین، سیستم میتواند در عرض چند میلیثانیه روشن و خاموش شود؛ بنابراین نیازی نیست نگران این باشیم که دمای ویفر از حد مجاز فراتر رود و کار ما خراب شود.
و وقتی که لامپ خراب شد، نیازی نیست کل خط تولید را تعمیر کنیم؛ کافی است ماژول مربوطه را تعویض کنیم و دوباره کار را ادامه دهیم.