Làm khô các wafer MEMS bằng tia hồng ngoại
Khi làm khô các wafer cảm biến MEMS, người ta cần phải tìm được sự cân bằng khó khăn giữa việc loại bỏ hơi ẩm và tránh để lại bất kỳ chất cặn nào. Đồng thời, không được gây tổn hại cho các linh kiện điện tử trên wafer.
Đó là lý do tại sao chúng ta sử dụng phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại. Thay vì sử dụng hóa chất hoặc làm nóng không khí, tia hồng ngoại tác động trực tiếp lên các phân tử nước. Đây là phương pháp sạch sẽ hơn, và cũng phù hợp với xu hướng sử dụng các tiêu chuẩn thân thiện với môi trường, không chứa chì trong quy trình sản xuất.
Cách thức hoạt động
Hãy tưởng tượng về lò nướng thông thường: bạn phải làm nóng toàn bộ buồng lò, điều này mất rất nhiều thời gian. Với phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại, chúng ta chỉ cần tập trung năng lượng vào bề mặt của wafer. Chúng ta sử dụng tia hồng ngoại tần số cao hoặc trung bình để năng lượng có thể xuyên qua các lớp màng mỏng của MEMS và làm bay hơi chất lỏng ngay lập tức. Điểm tốt nhất là không cần phải chờ đợi một giờ để lò nướng được làm nóng trước. Chỉ cần bật lò lên và bắt đầu quá trình sấy thôi.
Khía cạnh kỹ thuật
Chúng tôi thường sử dụng các nguyên liệu làm từ thủy tinh thạch anh và halogen. Thủy tinh thạch anh rất tốt vì nó không bị ảnh hưởng bởi các tác động nhiệt độ cao, còn halogen giúp các bóng đèn không bị cháy quá nhanh. Nhưng bạn cần phải cẩn thận: nếu sử dụng quá nhiều năng lượng vào một diện tích nhỏ, wafer có thể bị biến dạng hoặc các màng cảm biến bị hư hại. Đó là lý do tại sao chúng tôi điều chỉnh các bộ điều khiển PID để đảm bảo nhiệt độ bề mặt luôn ở mức ổn định.
Tại sao lại chọn phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại?
Nếu sử dụng không khí nóng, bạn thực chất đang thổi các chất bẩn vào bên trong các khoang của MEMS. Điều này gây ra sự lộn xộn. Còn phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại thì không cần tiếp xúc trực tiếp; không có luồng khí, không có chất bẩn – chỉ có nhiệt độ sạch và hiệu quả.
Tuy nhiên, cũng có một nhược điểm: tia hồng ngoại chỉ có thể làm nóng những vùng mà nó có thể “nhìn thấy”. Nếu wafer có hình dạng kỳ lạ, sẽ có những vùng không được làm nóng. Để khắc phục điều này, chúng tôi sử dụng các bộ đèn và vỏ phản chiếu. Điều này giúp đảm bảo rằng nhiệt độ được phân bổ đều trên toàn bộ bề mặt wafer. Điều này giúp giảm lãng phí năng lượng và rút ngắn thời gian sấy xuống còn vài giây thôi.