خشک کردن ویفرهای MEMS با استفاده از موجهای مادون قرمز: روشی کارآمد
هنگام ساخت حسگرهای MEMS، آخرین چیزی که میخواهیم این است که حتی یک قطره رطوبت یا لکهای از مواد حلکننده، ساختار ریز مورد نظر را خراب کند. این یک تعادل بسیار دقیق است؛ شما نیاز دارید که ویفرها کاملاً خشک باشند، اما نمیتوانید فقط از حرارت برای خشک کردن آنها استفاده کنید.
به همین دلیل، از گرمکنهای موجهای مادون قرمز استفاده میکنیم. در حالی که در روشهای سنتی، هوای گرم یا مواد شیمیایی برای خشک کردن استفاده میشود، موجهای مادون قرمز انرژی را مستقیماً به سطح ویفر منتقل میکنند. این روش، روشی مستقیم و بدون عوارض جانبی است.
نحوه کارکرد آن
فکر کنید به یک فر معمولی؛ ابتدا هوا گرم میشود، سپس هوای گرم غذا را گرم میکند. این روش، زمان زیادی را هدر میدهد. اما موجهای مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها مستقیماً بر روی مولکولهای آب در سطح ویفر تأثیر میگذارند. انرژی دریافت شده باعث تبخیر سریع آب میشود و ویفر در عرض چند ثانیه خشک میشود.
مزیت اصلی این روش، «مدیریت حرارت» است؛ چون این فرآیند بسیار سریع انجام میشود، ویفر مجبور نیست به مدت ده دقیقه در معرض حرارت باقی بماند. این بدان معناست که نیازی نیست نگران تغییر شکل ویفر یا جابجایی مواد شیمیایی در جاهای نامناسب باشید.
مزایایی برای سیاره (و ریههای شما)
صنعت در حال کنار گذاشتن استفاده از جوشکاریهای مبتنی بر سرب و مواد شیمیایی مضر است؛ روش موجهای مادون قرمز نیز در این راستا مفید است. این روش، روشی «خشک» است؛ شما نیازی نیست با گازهای آلوده مقابله کنید، و همچنین نیازی نیست نگران عناصر گرمایشی خطرناک باشید. کافی است آن را وصل کنید، طول موج مناسب را تنظیم کنید و کار شما تمام میشود. علاوه بر این، از آنجایی که از فنهای بزرگ برای پخش هوای گرم استفاده نمیشود، انرژی کمتری هدر میرود.
معایب
البته، این روش کاملاً بدون عوارض نیست؛ چگالی حرارت بالا، مشکلاتی را به همراه دارد. اگر دما را بیش از حد افزایش دهید، ممکن است شوک حرارتی ایجاد شود. بنابراین باید در استفاده از کنترلکنندههای PID مراقب باشید؛ در غیر این صورت، ممکن است دما از حد مورد نظر فراتر رود و ویفرها خراب شوند. همچنین، از آنجایی که تابش موجهای مادون قرمز بسیار قوی است، باید مراقب محافظت از ساختارهای مربوطه باشیم؛ نمیخواهیم که اپراتورها در معرض تابش قرار بگیرند.
ما این گرمکنها را به گونهای طراحی کردهایم که جایگزین سادهای برای سیستمهای گرمایشی قدیمی باشند. این روش، فضای کمتری را اشغال میکند و هزینههای انرژی نیز کمتر خواهد بود. این روش، راهی برای رسیدن به استانداردهای زیستمحیطی، بدون کاهش سرعت خط تولید، است.