خشک کردن ویفرهای حسگرهای MEMS پس از شستشوی شیمیایی، فرآیندی بسیار پرخطر است. چرا؟ چون در واقع در حال بازی با آتش هستیم.
وقتی که بخارات شیمیایی قابل اشتعال یا منفجره در هوا وجود دارد، لامپهای مادون قرمز معمولی نه تنها ابزاری بیخطر نیستند، بلکه میتوانند منبع خطر باشند. یک جرقه کوچک یا یک نقطه داغ روی ترمینالهای الکتریکی، میتواند باعث ایجاد آتشسوزی شود. این یک سناریوی وحشتناک است که مدیران کارخانهها را در شبها نگران نگه میدارد.
جلوگیری از جرقهها
ما تصمیم گرفتیم دیگر به استفاده از لامپهای در فضای باز روی آوریم. در عوض، لولههای کوارتز را درون یک غلاف مهر و موم شده و مقاوم در برابر مواد شیمیایی قرار دادیم.
میتوان آن را یک پوشش محافظتی در نظر گرفت؛ این پوشش، تماسهای الکتریکی را کاملاً از هوای اطراف جدا میکند. به این ترتیب، آن ترکیبات آلی فرار نمیتوانند به ترمینالهای الکتریکی نزدیک شوند.
اما معمولاً، همین مهرها مشکلساز میشوند؛ آنها ترک میخورند، نشت میکنند یا از کار میافتند. برای رفع این مشکل، از فنرهای فلوئوروالاستومری با دمای بالا استفاده میکنیم؛ این فنرها میتوانند در برابر گرما و سرمای مداوم مقاومت کنند. همچنین، این فنرها برای فشارهای خاصی طراحی شدهاند؛ چون اگر مهرها از کار بیفتند، بخارات میتوانند وارد دستگاه شوند. و ما نمیخواهیم چنین اتفاقی رخ دهد.
تعادل حرارتی
ما از لامپهای مادون قرمز با امواج کوتاه استفاده میکنیم؛ این لامپها به سرعت به سطح ویفر برخورد میکنند، در نتیجه ویفر مدت زمان کمتری را در «منطقه خطرناک» سپری میکند. ما توان لامپ را به گونهای تنظیم کردهایم که مایعات به سرعت تبخیر شوند، اما سطح ویفر بیش از حد گرم نشود.
اما یک مشکل وجود دارد: از آنجایی که لامپ مهر و موم شده است، گرما به سمت هوا سرایت نمیکند؛ بلکه درون لامپ باقی میماند. این امر باعث میشود لامپ دمای بالاتری داشته باشد. بنابراین باید سیستمهای خنککنندگی و جریان هوا را به درستی تنظیم کرد؛ در غیر این صورت، کوارتز یا مهرها میتوانند خراب شوند.
سازگاری با دستگاههای موجود
بهترین نکته این است که این لامپها به عنوان جایگزین مناسب برای ماژولهای خشککننده موجود طراحی شدهاند.
از آنجایی که منبع گرما جدا شده است، نیازی نیست که یک جعبه بزرگ و پیچیده برای محافظت از دستگاه ساخته شود. فضای کارخانه کوچکتر میماند، و شما میتوانید با اطمینان بیشتری کار کنید، چون میدانید که دستگاه منفجر نخواهد شد.