Mengeringkan Wafer MEMS Menggunakan Sinar Infra Merah
Ketika mengeringkan wafer sensor MEMS, kita perlu mencapai keseimbangan yang tepat. Kita perlu menghilangkan kelembapan daripada wafer tersebut, tetapi pada masa yang sama tidak boleh meninggalkan sebarang sisa kimia. Selain itu, kita juga tidak boleh merosakkan komponen-komponen dalam wafer tersebut.
Itulah sebabnya kita menggunakan sinar inframerah untuk proses pengeringan ini. Daripada menggunakan bahan kimia atau memanaskan udara, sinar inframerah akan menyerang molekul air secara langsung. Ini merupakan cara yang lebih bersih untuk melaksanakan proses pengeringan, dan ia selaras dengan usaha untuk mencapai standard yang mesra alam tanpa penggunaan bahan berbahaya.
Bagaimana ia berfungsi?
Bayangkan sebuah ketuhar konvensional. Anda perlu memanaskan keseluruhan ruang ketuhar, yang memerlukan masa yang lama. Dengan sinar inframerah pula, kita hanya perlu memanaskan permukaan wafer sahaja. Kita menggunakan gelombang pendek atau sederhana agar tenaga dapat menembusi lapisan tipis pada wafer tersebut dan menguapkan cecair dengan cepat. Yang terbaiknya, tiada keperluan untuk menunggu satu jam agar ketuhar panas sepenuhnya. Anda hanya perlu menyalakannya dan mula menggunakan proses pengeringan.
Aspek kejuruteraan
Kita biasanya menggunakan unsur kuarsa-halogen untuk proses ini. Kuarsa sangat sesuai kerana ia tidak mudah rosak akibat suhu yang tinggi. Selain itu, sistem halogen membantu memastikan lampu tidak cepat terbakar. Namun, kita perlu berhati-hati. Jika terlalu banyak tenaga digunakan pada kawasan kecil, ia boleh merosakkan wafer tersebut. Itulah sebabnya kita menyesuaikan pengawal PID agar responsnya berlaku dalam masa milisaat. Kita perlu memastikan suhu permukaan wafer tetap stabil.
Mengapa gunakan sinar inframerah?
Jika menggunakan udara panas, ia akan menyebabkan kotoran masuk ke dalam rongga-rongga pada wafer. Ini akan merosakkan wafer tersebut. Sinar inframerah pula tidak memerlukan sentuhan fizikal. Tiada aliran udara, tiada zarah-zarah yang bergerak – hanya haba yang bersih.
Namun, ada satu kelemahan: sinar inframerah hanya dapat memanaskan kawasan yang dapat dilihatnya. Jika bentuk pembawa wafer tidak normal, akan timbul kawasan yang sejuk. Untuk mengatasinya, kita menggunakan lampu-lampu yang disusun secara teratur serta struktur reflektif. Ini memastikan haba dapat sampai ke setiap titik pada wafer. Dengan cara ini, pembaziran tenaga dapat dikurangkan, dan masa pengeringan dapat dipendekkan kepada beberapa saat sahaja.