تمیز کردن سنسورهای MEMS با استفاده از نور مادون قرمز
اگر تا به حال با سنسورهای MEMS کار کردهاید، میدانید که خشک کردن ویفرها چقدر دشوار است. حتی وجود یک قطره آب کوچک یا کمی آلودگی یونی میتواند باعث شود کل محموله از کار بیفتد. سالهاست که ما از فرهای حرارتی برای خشک کردن ویفرها استفاده کردهایم؛ اما باید صادقانه بگوییم که گرم کردن کل محفظه فقط برای خشک کردن یک ویفر، هدر رفتن انرژی بسیار زیادی است.
به همین دلیل، ما به استفاده از لامپهای نور مادون قرمز روی آوردهایم. در این روش، به جای گرم کردن هوا، نور مستقیماً به سطح ویفر تابیده میشود. این روش کارآمدتر است و به محیط زیست نیز آسیب کمتری میرساند.
جنبههای حرارتی
نکته مهم این است که نور مادون قرمز از طریق تشعشعات عمل میکند؛ پس نیازی نیست منتظر گرم شدن کل اتاق باشیم؛ انرژی مستقیماً به هدف خود میرسد. اما باید تراکم انرژی را درست تنظیم کرد. اگر از ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری استفاده میکنید، لامپها باید به طور دقیق تنظیم شوند. اگر توان لامپ خیلی کم باشد، خطوط ناخوشایندی روی ویفر ایجاد خواهد شد؛ اما اگر توان لامپ خیلی زیاد باشد، ممکن است ساختارهای MEMS آسیب ببینند. این یک تعادل دشوار است.
تجهیزاتی که استفاده میکنیم
برای اینکه این روش کار کند، از غلافهای کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ این غلافها میتوانند در برابر گرما و سرما مقاومت کنند. همچنین از فیلامنتهای حاوی هالوژن استفاده میکنیم؛ زیرا آنها عمر بیشتری دارند و تولید نور را ثابت نگه میدارند.
در مورد تجهیزات فیزیکی، از کانکتورهای R7s یا SK15 استفاده میکنیم؛ این کانکتورها به خوبی در جای خود قرار میگیرند، بنابراین خطرات ناشی از اتصالات نامناسب وجود ندارد و تعویض لامپها نیز آسانتر میشود.
تعادل در استفاده از انرژی
استفاده از نور مادون قرمز برای اهداف «کارخانه سبز» مفید است؛ زیرا زمان گرم شدن و میزان انرژی مصرفی برای خشک کردن هر ویفر کاهش مییابد. اما یک مشکل وجود دارد: تمام این انرژی باعث ایجاد گرمای زیادی در داخل دستگاه میشود. اگر فنهای خنککننده و تبادلکنندههای حرارتی کارایی لازم را نداشته باشند، دستگاه دچار گرمای بیش از حد خواهد شد و لامپها نیز زودتر از حد معمول خراب خواهند شد.
وقتی که سیمکشی و سیستم خنککننده به درستی تنظیم شوند، همه چیز به خوبی کار خواهد کرد؛ ویفرها سریعتر از لاین تولید خارج میشوند، از هدر رفتن انرژی جلوگیری میشود و مصرف انرژی کلی کاهش مییابد. در واقع، شما کمی از تراکم انرژی اولیه را فدا میکنید تا در نهایت هزینه انرژی کمتری داشته باشید.