Làm thế nào để làm khô các tấm wafer MEMS một cách hiệu quả mà không gây ra bất kỳ vấn đề gì?
Khi chế tạo các cảm biến MEMS, điều cuối cùng mà chúng ta muốn tránh chính là sự xuất hiện của những giọt nước hoặc dấu vết của chất dung môi, vì chúng có thể phá hỏng sản phẩm của chúng ta. Nhưng điều khó khăn là chúng ta cần phải làm khô các tấm wafer một cách triệt để, mà không làm tổn hại đến chất liệu của chúng hay để cho các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng các bộ sưởi bằng tia hồng ngoại ngắn波 độ. Thay vì phải làm nóng toàn bộ căn phòng – điều này vừa lãng phí thời gian vừa tiêu tốn năng lượng – tia hồng ngoại sẽ truyền năng lượng trực tiếp vào bề mặt wafer. Phương pháp này rất hiệu quả và sạch sẽ.
Tại sao phương pháp này hiệu quả?
Hãy nghĩ về lò nướng truyền thống: nó phải tiêu tốn một nửa năng lượng chỉ để làm nóng không khí. Điều này rất kém hiệu quả. Còn tia hồng ngoại thì khác. Nó phát ra các photon khiến các phân tử nước rung động, từ đó thúc đẩy quá trình bay hơi diễn ra nhanh chóng.
Vì nhiệt lượng được truyền một cách chính xác, nên thiết bị không cần phải quá lớn. Hơn nữa, với xu hướng loại bỏ các chất gây ô nhiễm và tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp, việc sử dụng tia hồng ngoại là một giải pháp tuyệt vời. Chúng ta không cần phải sử dụng các chất xúc tác hóa học hay những hệ thống thông gió khổng lồ, vốn thường gây ra tình trạng rò rỉ các hạt bụi vào nơi không nên có chúng.
Việc điều chỉnh nhiệt độ
Việc tăng nhiệt độ không phải là điều đơn giản. Chúng ta cần phải chú ý đến việc điều chỉnh nhiệt độ một cách cẩn thận.
Các bóng đèn cường độ cao rất hữu ích trong việc đẩy nhanh quá trình khô ráo, nhưng cũng có một nhược điểm: nếu vị trí đặt bóng đèn không chính xác hoặc việc kiểm soát công suất không đúng cách, thì sẽ xuất hiện những điểm nóng. Điều này có thể khiến các cấu trúc MEMS bị biến dạng hoặc bị hư hỏng.
Để tránh điều này, chúng ta kết hợp các bộ sưởi với các bộ điều khiển PID chính xác. Chúng ta cũng thường sử dụng môi trường chân không hoặc khí trơ để ngăn không cho wafer bị oxi hóa. Tất cả đều nhằm mục đích kiểm soát tốt hơn.
Điều chỉnh để phù hợp với dây chuyền sản xuất
Chúng tôi thiết kế các hệ thống này sao cho chúng có thể thay thế dễ dàng cho những lò nướng cũ kỹ, phức tạp.
Chúng tôi sử dụng vỏ bọc bằng thạch anh để ngăn chặn các ion kim loại xâm nhập vào wafer. Hệ thống này cũng có khả năng bật/tắt trong vài miligiây, vì vậy chúng ta không cần lo lắng về việc wafer bị quá nóng và gây hư hỏng cho sản phẩm.
Và khi bóng đèn hỏng, chúng ta không cần phải tháo dỡ toàn bộ hệ thống sấy. Chỉ cần thay thế bóng đèn là có thể tiếp tục sử dụng hệ thống.