Trong quy trình sản xuất wafer, các cảm biến sinh học không thể chịu đựng được sự thay đổi nhiệt độ. Chỉ cần nhiệt độ tăng lên nửa độ trong quá trình sấy phim quang hóa, điều đó cũng có thể làm thay đổi độ rộng của các đường vạch trên wafer, ảnh hưởng đến độ nhạy của cảm biến và khiến quy trình sản xuất bị gián đoạn. Chúng tôi đã thiết kế các bóng đèn hồng ngoại sao cho nhiệt độ luôn được duy trì ổn định, ngay cả sau nhiều giờ hoạt động.
Điều quan trọng nhất là việc kiểm soát nhiệt độ. Chúng tôi sử dụng các bóng đèn hồng ngoại bước sóng ngắn, được bảo vệ bằng lớp vỏ thạch anh; nhờ đó, nhiệt lượng được truyền đi nhanh chóng và không gây ô nhiễm. Mức độ đồng đều của nhiệt độ trên bề mặt wafer chỉ dao động trong khoảng ±0,1°C, điều này được xác nhận thông qua việc đo nhiệt độ tại chỗ. Độ lặp lại của quy trình sản xuất cũng nằm trong khoảng ±0,2°C, vì vậy các thông số kỹ thuật liên quan đến quá trình sấy không bị thay đổi. Các bóng đèn này được đặt trong phòng sạch loại Class 1–100, và số lượng hạt bụi trong quá trình hoạt động hoàn toàn bằng không. Hiệu suất hoạt động của chúng vẫn ở mức dưới 1% sau hơn 5.000 giờ hoạt động, và thời gian phản ứng với thay đổi nhiệt độ chỉ dưới 2 giây – đủ nhanh để kiểm soát chính xác quá trình sản xuất.
Các cảm biến sinh học dựa vào các lớp phim mỏng và các chất hóa học nhạy cảm; chúng không thể chịu đựng được các điểm nóng hoặc dư lượng dung môi. Với công nghệ hồng ngoại, ta có thể làm nóng wafer trực tiếp, chứ không phải toàn bộ buồng sấy; nhờ đó, sự chậm trễ về mặt nhiệt độ được giảm thiểu, và độ chính xác trong quy trình sản xuất được nâng cao. Kết quả là tỷ lệ sản phẩm thành phẩm cao hơn, ít phải làm lại sản phẩm hơn, và việc kiểm soát độ chính xác của wafer cũng được đảm bảo. Việc sử dụng năng lượng cũng giảm xuống, vì nhiệt lượng được cung cấp ngay khi cần thiết, chứ không phải để duy trì nhiệt độ trong buồng sấy. Điều này giúp giảm thiểu các sự cố không mong muốn – điều mà chúng ta rất cần khi quy trình sản xuất diễn ra ổn định.
Một vài lưu ý thực tế: Bóng đèn cần có nguồn điện riêng và hệ thống đo nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ luôn ở mức mong muốn. Chúng có thể được lắp đặt một cách dễ dàng trên các bộ khung tiêu chuẩn, nhưng trên các thiết bị sấy cũ, kích thước nhỏ của chúng có thể yêu cầu phải điều chỉnh nhẹ các bộ khung lắp đặt. Cần lên kế hoạch đặt các dây cáp sao cho dòng khí lưu thông đúng hướng và không có hạt bụi nào xâm nhập vào. Khi việc căn chỉnh và hiệu chuẩn được thực hiện đúng cách, hệ thống sẽ hoạt động ổn địng ngay từ ngày đầu tiên.