Khử nước khỏi các wafer MEMS: Tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng bức xạ hồng ngoại?
Khi làm việc với các cảm biến MEMS, mọi thứ đều rất quan trọng. Bạn cần loại bỏ hoàn toàn mọi giọt hơi ẩm còn sót lại. Nhưng nếu sử dụng phương pháp làm nóng thông thường, những cấu trúc siêu nhỏ và mong manh này có thể bị hư hỏng.
Trong thời gian dài, chúng ta chỉ sử dụng không khí nóng để làm khô wafer. Nhưng thực tế thì phương pháp này rất chậm. Chúng ta đang chuyển sang sử dụng bức xạ hồng ngoại vì ai cũng không muốn lãng phí nửa ngày chỉ để chờ cho wafer khô.
Sự khác biệt về tốc độ thật đáng kinh ngạc.
Hãy nghĩ về phương pháp sử dụng không khí nóng: bạn cần làm nóng không khí, sau đó thổi nó vào bên trong buồng xử lý, rồi chờ cho hơi nóng thấm vào wafer. Đó là một quy trình chậm chạp.
Ngược lại, bức xạ hồng ngoại hoạt động theo nguyên lý bức xạ. Năng lượng từ bức xạ hồng ngoại tác động lên wafer ngay lập tức, không cần chờ không khí được làm nóng. Trong một nhà máy sản xuất hiện đại, điều này giúp rút ngắn thời gian khử nước từ vài phút xuống còn vài giây.
Nhưng bạn không thể chỉ sử dụng công suất cao một cách tùy tiện.
Nếu tăng công suất quá mức, các cạnh của wafer có thể bị biến dạng, hoặc gây ra áp lực nhiệt khiến wafer bị hư hỏng. Đó là lý do tại sao chúng ta cần chọn sóng dài thích hợp. Chúng ta sử dụng bức xạ hồng ngoại tần số cao vì nó có khả năng thấm sâu vào bên trong wafer một cách nhanh chóng, điều mà chúng ta cần để khử nước nhanh chóng.
Nhưng vẫn còn những thách thức.
Bức xạ hồng ngoại rất nhanh, nhưng nó chỉ có thể tác động lên những vùng mà nó có thể nhìn thấy được. Nếu wafer có hình dạng kỳ lạ hoặc có những khoảng trống sâu, thì sẽ có những vùng không được làm nóng. Bạn cần sắp xếp các thiết bị phát bức xạ và gương phản chiếu một cách chính xác để đảm bảo mọi inch của wafer đều được làm nóng đều.
Ngoài ra, bạn cũng cần chú ý đến việc làm mát. Khi dùng năng lượng lớn để làm nóng wafer, nhiệt độ trong buồng xử lý sẽ tăng vọt. Nếu hệ thống làm mát không hoạt động tốt, nhiệt độ trong buồng sẽ dao động, và bạn sẽ phải cố gắng ổn định môi trường xung quanh.