วิธีที่ดีกว่าในการอบแห้งเวเฟอร์ MEMS: เหตุใดเราจึงเลือกใช้ระบบอินฟราเรด
พูดตามตรงเลยนะครับ วิธีการอบแห้งเวเฟอร์แบบดั้งเดิมนั้นยุ่งยากมาก คุณต้องจัดการกับสารละลายเคมี โลหะหนัก และสาร VOC ที่เป็นอันตราย ซึ่งทำให้ห้องปลอดเชื้อไม่เหมือนห้องทดลองอีกต่อไป แต่กลายเป็นเหมือนห้องทดลองที่มีปัญหาแทน
เราจึงตัดสินใจเลิกใช้วิธีการเหล่านั้น และหันมาใช้ระบบอินฟราเรดแทน วิธีนี้สะอาดกว่า เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า และมีประสิทธิภาพดีกว่าด้วย
วิธีการทำงานของระบบอินฟราเรด
คนส่วนใหญ่มักนึกถึงเตาอบที่ใช้ความร้อนเพื่ออบแห้งวัตถุ แต่วิธีนี้ช้ามาก ส่วนระบบอินฟราเรดนั้นแตกต่างออกไป มันเหมือนกับการอยู่กลางแดดในช่วงบ่ายวันเดือนกรกฎาคม หลอดไฟจะปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเข้าไปในเวเฟอร์โดยตรง เราปรับความถี่ของรังสีให้ตรงกับความถี่ที่โมเลกุลของน้ำชอบ ซึ่งจะช่วยให้ความชื้นหายไปอย่างรวดเร็ว
ข้อดีของระบบอินฟราเรด
เราไม่จำเป็นต้องรอหลายนาทีอีกต่อไป แต่เพียงแค่รอเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น นอกจากนี้ เครื่องจักรยังมีขนาดเล็กลง ทำให้มีพื้นที่ว่างมากขึ้น และค่าไฟก็ลดลงด้วย
ข้อท้าทายและวิธีแก้ไข
เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีสารพิษเกิดขึ้น เราจึงใช้หลอดไฟที่มีไส้หลอดคุณภาพสูง หลอดไฟเหล่านี้จะไม่ปล่อยสารพิษออกมาเมื่อมีความร้อน ซึ่งเป็นเรื่องที่ดีมากสำหรับผู้ที่อยู่ในห้องปฏิบัติการ
แต่ก็มีข้อเสียอยู่ นั่นคือระบบอินฟราเรดจะสร้างความร้อนจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก หากเวเฟอร์มีความหนาหรือวัสดุที่แตกต่างกัน ก็อาจเกิดจุดร้อนขึ้นได้ หากไม่ระมัดระวัง ก็อาจทำให้โครงสร้างของเวเฟอร์เสียหายได้ เพื่อป้องกันเรื่องนี้ เราจึงใช้แหล่งจ่ายไฟแบบพัลส์ เพื่อไม่ให้โครงสร้างของเวเฟอร์เสียหาย และเราก็ใส่ใจเรื่องความเร็วของสายพานลำเลียงและระยะห่างของหลอดไฟด้วย ต้องปรับให้เหมาะสมด้วย
ผลลัพธ์ที่ได้
หากคุณยังใช้วิธีการอบแห้งแบบเดิมอยู่ การเปลี่ยนมาใช้ระบบอินฟราเรดก็ไม่ใช่เรื่องยากเลย สิ่งที่ดีที่สุดคือคุณไม่ต้องกังวลเรื่องการกำจัดของเสียอันตราย หรือต้องใช้เงินมากมายไปกับระบบระบายอากาศเพื่อกำจัดกลิ่นของสารละลายเคมี นี่คือวิธีที่ง่ายที่สุดในการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม โดยไม่ต้องชะลอการผลิตลง
และผลลัพธ์ที่ได้ก็ดีขึ้นด้วย คุณจะไม่เห็นรอยคราบที่น่ารำคาญเหมือนเมื่อใช้วิธีการอบแห้งแบบเดิมอีกต่อไป เวเฟอร์จะออกมาสะอาดมาก