วิธีการทำให้แผ่นเวเฟอร์ MEMS แห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เมื่อคุณผลิตเซ็นเซอร์ MEMS การกำจัดความชื้นออกจากแผ่นเวเฟอร์ถือเป็นเรื่องที่ต้องระมัดระวังมาก คุณต้องการให้แผ่นเวเฟอร์แห้ง แต่ก็ไม่สามารถใช้ความร้อนสูงเพื่อทำให้แผ่นเวเฟอร์แห้งได้ เพราะอาจทำให้แผ่นเวเฟอร์บิดเบี้ยวหรือมีสิ่งสกปรกเหลืออยู่ได้
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้เครื่องอบด้วยรังสีอินฟราเรด เราใช้หลอดไฟควอตซ์ที่มีกำลังสูง เพื่อทำให้พื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์แห้งภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น มันเร็วมากจริงๆ
การหาจุดสมดุลระหว่างกำลังไฟฟ้ากับความร้อน
ประเด็นก็คือ คุณไม่สามารถเพิ่มกำลังไฟฟ้าไปเรื่อยๆ แล้วหวังว่าทุกอย่างจะดีได้ หากทำเช่นนั้น ก็จะเกิดจุดที่มีความร้อนสูงเกินไป ซึ่งจะทำลายแผ่นเวเฟอร์ได้
เราใช้เวลามากมายในการหาอัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างกำลังไฟฟ้ากับแรงดันไฟฟ้า โดยขึ้นอยู่กับขนาดของห้องผลิตด้วย แน่นอนว่ากำลังไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต แต่ก็จะสร้างแรงกดดันมากให้กับระบบจ่ายไฟด้วย คุณจึงต้องปรับระยะห่างระหว่างหลอดไฟกับพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ และปรับความถี่ในการทำงานของหลอดไฟ เพื่อให้อุณหภูมิของพื้นผิวอยู่ในระดับที่เหมาะสม
อุปกรณ์ที่ใช้ในการอบ
เราใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับทำเปลือกหลอดไฟ เพราะสิ่งที่คุณไม่อยากให้เกิดขึ้นมากที่สุดก็คือการมีก๊าซเสียออกมาจากหลอดไฟ ซึ่งจะทำลายสภาพแวดล้อมในห้องผลิตที่สะอาดได้
นอกจากนี้ เรายังใช้สารเคลือบแบบคลื่นสั้นด้วย รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นสามารถทะลุชั้นความชื้นได้ดีกว่ารังสีอินฟราเรดคลื่นยาวมาก และเนื่องจากหลอดไฟเหล่านี้ต้องทำงานต่อเนื่อง เราจึงติดตั้งตัวเชื่อมต่อที่แข็งแรง เพื่อไม่ให้หลอดไฟเสียหายหลังจากใช้งานไปเพียงไม่กี่สัปดาห์เท่านั้น
ประสบการณ์จริง
พูดตามตรงแล้ว การนำเครื่องอบนี้มาใช้ในกระบวนการผลิต MEMS นั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเลย ความร้อนที่เกิดขึ้นนั้นสูงมาก หากคุณไม่มีระบบระบายความร้อนที่ดี ความร้อนนั้นก็จะซึมเข้าไปในตัวเครื่องผลิตได้ และเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รอบๆ เริ่มมีปัญหาเพราะความร้อนสูงเกินไป ก็จะก่อให้เกิดปัญหาใหญ่ขึ้นมาได้
เคล็ดลับจากประสบการณ์จริง: ควรเลือกใช้หลอดไฟที่สามารถเปลี่ยนได้ง่าย เพื่อให้การบำรุงรักษาทำได้ง่ายขึ้น และลดเวลาหยุดการผลิตลง นอกจากนี้ ควรใช้เครื่องวัดอุณหภูมิที่มีความแม่นยำเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของพื้นผิวก่อนเริ่มการผลิต นี่เป็นวิธีเล็กๆ น้อยๆ ที่ช่วยประหยัดวัสดุได้อย่างมาก