IR Isıtma Yöntemiyle MEMS Sensör Waflarının Kurutulması
Eğer daha önce MEMS üretimi konusunda çalıştıysanız, ıslak işlemlerden veya temizleme işlemlerinden sonra kalan nemi gidermenin ne kadar zor olduğunu biliyorsunuzdur. Bu durum büyük bir engel teşkil eder. Çoğu kişi her şeyi konvektif fırına atar; ancak bu, tüm evi ısıtmak için sadece bir pizzayı ısıtmaya çalışmak gibidir. Bu da büyük miktarda enerji israfına yol açar.
İşte bu yüzden kısa dalga boyundaki kızılötesi (IR) lambalar kullanıyoruz. Wafer’in etrafındaki havayı ısıtmak yerine, doğrudan yüzeye ısı uygulanır. Bu, yeşil bir fabrika işletmek için çok daha akıllıca bir yöntemdir.
Hız Faktörü
En iyi yanı ne mi? Cihazın çalışmaya başlaması neredeyse anlık olur. Dirençli ısıtıcılar ise çalışmaya başlamak için uzun süre bekler; bu da makinenin hazır hale gelmesini beklerken enerji israfına neden olur. IR lambalar ise böyle değildir; hemen çalışma sıcaklığına ulaşırlar. Kısa dalga boyunu kullandığımız için ısı, wafer’e hızla nüfuz eder ve substratın aşırı ısınmasını engeller. Böylece hem daha küçük bir makine elde edersiniz hem de enerji maliyetleri düşer.
Üretimin Detayları
Lambalar için yüksek saflıkta kuvars kaplar kullanıyoruz. Yarı iletken üretiminde metal kontaminasyonu büyük bir sorundur; bu yüzden bu konuda risk almayız. Ayrıca, filamentlerin emisyon seviyelerini wafer malzemesinin ihtiyaç duyduğu seviyelere göre ayarlıyoruz.
Ancak dikkatli olmak gerekiyor. Eğer bir noktaya çok fazla güç verirseniz, wafer bozulabilir veya termal şok meydana gelebilir. Bunun önüne geçmek için lambanın mesafesini ayarlıyor ve darbeli güç kontrol cihazları kullanıyoruz. Böylece sıcaklık sabit ve güvenli kalır.
Avantajlar ve Dezavantajlar
IR ısıtma yöntemiyle bazı avantajlar vardır: Boşta kalan enerji azalır ve devasa, ağır hava taşıma sistemlerine gerek kalmaz. Ancak bir dezavantajı da vardır: IR ışınları sadece doğrudan görüş alanında etkilidir. Eğer wafer taşıyıcısında kalın yapılar veya herhangi bir koruma elemanı varsa, soğuk bölgeler oluşur. Özellikle 200 mm veya 300 mm boyutundaki yüzeylerde mükemmel bir hizalanma gereklidir. Eğer hizalanma biraz bile bozulursa, kurutma işlemi düzgün olmayacak ve bu da sensör verimliliğini olumsuz etkileyecektir.