इन्फ्रारेड के द्वारा MEMS वेफरों को सुखाना
MEMS सेंसर वेफरों को सुखाते समय एक संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। वेफरों में मौजूद नमी को तो हटाना ही होता है, लेकिन कोई अवशेष भी नहीं छोड़ना चाहिए; साथ ही हार्डवेयर पर कोई दबाव भी नहीं पड़ना चाहिए।
इसी कारण हम इन्फ्रारेड विधि का उपयोग करते हैं। रासायनिक पदार्थों या हवा को गर्म करने के बजाय, इन्फ्रारेड विकिरण सीधे पानी के अणुओं पर प्रभाव डालता है। यह एक स्वच्छ एवं पर्यावरण-अनुकूल विधि है।
यह कैसे काम करता है?
सामान्य कंवेक्शन ओवन में पूरे चेंबर को गर्म करने में बहुत समय लगता है। लेकिन इन्फ्रारेड विधि में हम सीधे वेफर की सतह पर ही ऊर्जा लगाते हैं। हम छोटी-मध्यम तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड विकिरणों का उपयोग करते हैं; ऐसे में ऊर्जा तुरंत ही वेफर की पतली परतों में प्रवेश करके तरल पदार्थों को वाष्पित कर देती है। सबसे अच्छी बात यह है कि ओवन को पहले से गर्म होने के लिए एक घंटा इंतजार करने की आवश्यकता नहीं है। बस इसे चालू कर देना ही काफी है।
इंजीनियरिंग संबंधी पहलू
हम आमतौर पर क्वार्ट्ज-हैलोजन तत्वों का उपयोग करते हैं। क्वार्ट्ज बेहतरीन है, क्योंकि यह उच्च तापमान में भी टूटता नहीं है; जबकि हैलोजन तत्व लैंपों को जल्दी खराब होने से बचाते हैं।
लेकिन सावधान रहना आवश्यक है… यदि एक छोटे क्षेत्र पर बहुत अधिक ऊर्जा लगाई जाए, तो वेफर खराब हो सकता है। इसलिए हम अपने PID नियंत्रकों को मिलीसेकंडों में प्रतिक्रिया देने हेतु व्यवस्थित करते हैं… ताकि वेफर का तापमान ठीक वैसा ही रहे।
इन्फ्रारेड का उपयोग क्यों?
यदि गर्म हवा का उपयोग किया जाए, तो दाग-धब्बे वेफर की सतह पर ही जम जाते हैं… यह बहुत ही खराब है। इन्फ्रारेड विधि में कोई संपर्क नहीं होता… न तो हवा है, न ही कोई कण… बस स्वच्छ एवं शुष्क ऊष्मा ही है।
लेकिन एक समस्या है… इन्फ्रारेड विकिरण केवल उन्हीं क्षेत्रों को गर्म कर सकता है जिन्हें वह “देख” सकता है… यदि वेफर का आकार अजीब हो, तो कुछ क्षेत्र ठंडे ही रह जाते हैं।
इस समस्या को दूर करने हेतु हम लैंपों एवं परावर्तक सामग्रियों का उपयोग करते हैं… ऐसे में ऊष्मा वेफर के हर इंच पर पहुँच जाती है… इससे ऊर्जा की बर्बादी नहीं होती, एवं सुखाने की प्रक्रिया कुछ सेकंडों में ही पूरी हो जाती है।