خشک کردن ویفرهای MEMS بدون آسیب رساندن به آنها
خشک کردن ویفرهای حسگرهای MEMS، کاری نیازمند تعادل دقیق است. برای خلاص شدن از رطوبت، به گرما نیاز داریم؛ اما اگر مراقب نباشیم، ممکن است این ساختارهای ریز و حساس آسیب ببینند.
برای انجام این کار، از گرمکنهای مادون قرمز استفاده میکنیم. اما راز موفقیت این روش، استفاده از بازتابندههای پوشیده شده با طلاست؛ این بازتابندهها باعث میشوند انرژی درست به سطح ویفر برسد، نه اینکه فقط داخل دستگاه گرم شود.
چرا از طلا استفاده میکنیم (و نه آلومینیوم)
بازتابندههای آلومینیومی معمولی مناسب هستند، اما آنها انرژی مادون قرمز زیادی را جذب میکنند؛ این کار اتلاف انرژی است.
ما از بازتابندههای پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم؛ زیرا این بازتابندهها میتوانند نور مادون قرمز را دقیقاً در جای مناسب منعکس کنند. این کار باعث ایجاد پرتو گرمایی بسیار قوی میشود. همچنین، از آنجایی که انرژی بسیار متمرکز است، میتوانیم میزان توان کل دستگاه را کاهش دهیم و در عین حال دمای دقیق مورد نیاز را در سطح سیلیکون حاصل کنیم. این روش کارایی بیشتری دارد.
مدیریت گرما
هنگام تنظیم سیستم خشککن، معمولاً به دنبال یک پالس گرمایی کوتاه اما قوی هستیم. بازتابندههای طلایی، چنین پالس گرمایی را در نقطه مورد نظر ایجاد میکنند؛ که دقیقاً همان چیزی است که برای فرآیندهای خشککنی سریع لازم است.
اما باید مراقب باشیم؛ زیرا گرما بسیار متمرکز است و ممکن است نقاط گرم خاصی ایجاد شود که باعث تغییر شکل مواد شود.
همچنین، فنهای خنککننده را نیز نباید نادیده گرفت؛ اگر آنها به اندازه کافی قوی نباشند، دمای محیطی دستگاه تغییر خواهد کرد. وقتی این اتفاق بیفتد، قابلیت تکرارپذیری فرآیند از بین خواهد رفت.
حفظ عملکرد دستگاه
ما این گرمکنها را کوچک نگه میداریم تا بتوانند در محیطهای واکوم یا هوایی به راحتی قرار بگیرند.
اما یک نکته مهم وجود دارد: لایه طلا بسیار نازک است. اگر با گازهای خورنده کار کنید، باید بازتابندهها را محافظت کنید؛ در غیر این صورت، مواد شیمیایی میتوانند آنها را از بین ببرند.
توصیه میکنم که به طور منظم بررسی کنید تا مطمئن شوید که هیچ خراش یا تغییر رنگی وجود ندارد. اگر طلا شروع به تخریب شود، کارایی دستگاه کاهش خواهد یافت. در این صورت، مجبور خواهید بود توان دستگاه را افزایش دهید؛ که این کار باعث فرسوده شدن سریعتر لامپها خواهد شد.