MEMS ওয়েফারগুলো শুকানো: কেন আমরা ইনফ্রারেড ব্যবহার করছি?
MEMS সেন্সরগুলো নিয়ে কাজ করার সময় ঝুঁকি খুবই বেশি। ওয়েফারগুলো থেকে প্রতিটি অণুতে থাকা আর্দ্রতা দূর করা অপরিহার্য; কিন্তু যদি অতিরিক্ত তাপ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে সেই ক্ষুদ্র, সূক্ষ্ম কাঠামোগুলো নষ্ট হয়ে যায়।
দীর্ঘদিন ধরে আমরা শুধুমাত্র গরম বাতাস ব্যবহার করেছি। কিন্তু এটা খুবই ধীর প্রক্রিয়া। আমরা ইনফ্রারেড হিটিং ব্যবহার করছি; কারণ কেউই ওয়েফারগুলো শুকানোর জন্য অর্ধেক দিন অপেক্ষা করতে চায় না।
গতির পার্থক্যটা অবিশ্বাস্য।
গরম বাতাসের ক্ষেত্রে, প্রথমে বাতাসকে উত্তপ্ত করতে হয়; তারপর সেই উত্তপ্ত বাতাসকে ওয়েফারের মধ্যে পাঠাতে হয়। এটা খুবই ধীর প্রক্রিয়া।
কিন্তু ইনফ্রারেডের ক্ষেত্রে এমন নয়। ইনফ্রারেড হলো বিকিরণ; এর শক্তি দ্রুত ওয়েফারে পৌঁছায়। বাতাস উত্তপ্ত হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার দরকার নেই। একটি ব্যস্ত ফ্যাক্টরিতে এর ফলে কয়েক মিনিট সময় লাগা প্রক্রিয়াটি কয়েক সেকেন্ডেই সম্পন্ন হয়।
কিন্তু শুধুমাত্র উচ্চ শক্তি প্রয়োগ করলেই হবে না।
যদি অতিরিক্ত শক্তি প্রয়োগ করা হয়, তাহলে ওয়েফারের কিনারাগুলো বিকৃত হয়ে যায়; অথবা তাপীয় চাপের কারণে ওয়েফারগুলো নষ্ট হয়ে যায়। এই কারণেই আমরা তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্বাচনে খুব সাবধান থাকি। আমরা শর্টওয়েভ ইনফ্রারেড ব্যবহার করি; কারণ এটা দ্রুত ওয়েফারের মধ্যে প্রবেশ করে।
কিন্তু আসল চ্যালেঞ্জ হলো নিয়ন্ত্রণ। আমরা PID কন্ট্রোলার ব্যবহার করে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করি। যদি তাপমাত্রা খুব দ্রুত বাড়ে, তাহলে ওয়েফারের মধ্যে থাকা আর্দ্রতা দ্রুত সংকুচিত হয়ে যায়; ফলে MEMS মেমব্রেনগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়। আমরা ধীরে ধীরে তাপমাত্রা বাড়াতে চাই, নয়তো হঠাৎ করে বাড়ালে সমস্যা হয়।
আরেকটি সমস্যা হলো…
ইনফ্রারেড খুবই দ্রুত কাজ করে; কিন্তু এটা “লাইন-অফ-সাইট” পদ্ধতিতে কাজ করে। গরম বাতাস চারপাশে ছড়িয়ে যায়; কিন্তু ইনফ্রারেড শুধুমাত্র সেই জায়গাগুলোতেই কাজ করে, যেগুলো সে দেখতে পায়।
যদি ওয়েফারটির আকৃতি অদ্ভুত হয়, তাহলে কিছু জায়গায় ঠান্ডা অবস্থা থেকে যায়। তাই ওয়েফারের প্রতিটি অংশ ঠিকমতো উত্তপ্ত হওয়ার জন্য ল্যাম্প ও রিফ্লেক্টরগুলো সঠিকভাবে ব্যবহার করা দরকার।
এছাড়াও, ঠান্ডা রাখার ব্যাপারটাও গুরুত্বপূর্ণ। যদি খুব দ্রুত তাপ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে ওয়েফারের তাপমাত্রা খুব বেড়ে যায়। যদি কুলিং সিস্টেমটি যথাযথ না থাকে, তাহলে পুরো চেম্বারের তাপমাত্রা অস্থিতিশীল হয়ে যায়।