Pengeringan Wafer MEMS: Mengapa Kita Beralih ke Kaedah Pemanasan Inframerah
Ketika berurusan dengan sensor MEMS, risikonya sangat tinggi. Anda perlu memastikan setiap titik kelembapan hilang sepenuhnya. Namun, jika kaedah pemanasan yang digunakan terlalu agresif, struktur mikro yang halus ini akan rosak.
Selama ini, kita menggunakan udara panas untuk mengeringkan wafer tersebut. Namun, cara ini sangat lambat. Kita kini beralih kepada kaedah pemanasan inframerah kerana tiada siapa yang mahu membuang masa menunggu wafer kering.
Perbezaan kelajuan antara kedua-dua kaedah ini sangat ketara.
Dengan udara panas, anda perlu memanaskan udara terlebih dahulu, kemudian membiarkan haba itu meresap ke dalam wafer. Proses ini memerlukan masa yang lama. Sebaliknya, kaedah inframerah lebih efisien. Energi radiasi inframerah sampai ke wafer dengan cepat, tanpa perlu menunggu udara menjadi panas. Dalam fasiliti pengeluaran yang sibuk, ini dapat memendekkan masa pengeringan dari beberapa minit menjadi beberapa saat sahaja.
Tetapi kita tidak boleh menggunakan tenaga yang berlebihan.
Jika tenaga yang digunakan terlalu tinggi, ia akan merosakkan permukaan wafer atau menyebabkan tegangan termal yang merosakkan struktur MEMS. Itulah sebabnya kita perlu memilih panjang gelombang yang sesuai. Kita menggunakan inframerah berpanjang gelombang pendek kerana ia dapat meresap ke dalam wafer dengan lebih cepat.
Namun, perkara yang paling penting ialah kawalan suhu. Kita menggunakan pengawal PID untuk mengawal kadar peningkatan suhu. Jika suhu dinaikkan terlalu cepat, ia akan menyebabkan kerosakan pada wafer. Kita perlu memastikan suhu naik secara beransur-ansur, bukan secara mendadak.
Masalahnya…
Inframerah memang sangat cepat, tetapi ia hanya berkesan pada kawasan yang boleh dilihat oleh radiasi tersebut. Jika wafer mempunyai bentuk yang aneh atau ada rongga di dalamnya, maka akan timbul kawasan yang sejuk. Kita perlu memastikan lampu dan reflektor digunakan dengan tepat agar setiap inci permukaan wafer dapat dipanaskan.
Selain itu, kita juga perlu memantau sistem penyejukan. Jika tenaga yang digunakan terlalu tinggi, ia akan menyebabkan suhu di dalam bilik pengeringan meningkat secara drastik. Jika sistem penyejukan tidak mencukupi, suhu di dalam bilik pengeringan akan menjadi tidak stabil, dan ini akan menyukarkan usaha untuk menstabilkan suhu tersebut.