Přestaňte ohřívat stroj – začněte sušit wafer.
Pokud jste někdy pracovali na výrobě MEMS zařízení, víte, jak těžké je sušit wafery. Musíte neustále bojovat s různými zbytky látek na povrchu waferů.
Starý způsob – použití běžných konvekčních troub – je prostě neefektivní. Výsledkem je, že se ohřívá celá komora. Je to plýtvání energií – navíc se vnější část vašeho drahého vybavení stane obrovským radiátorem. Není neobvyklé, že stěny stroje dosáhnou tak vysoké teploty, že mohou někoho popálit.
Proto jsme přešli na směrové infračervené zahřevání.
Tady je trik: Místo toho, abychom snažili se ohřát vzduch, používáme infračervené lampy, které vysílají elektromagnetické záření přímo na povrch waferu. Používáme krátkovlnné infračervené záření – protože to proniká skrz vrstvu kapalin na povrchu waferu mnohem rychleji než dlouhovlnné záření.
Výsledkem je efekt „rychlého sušení“ – wafer dostane potřebné teplo, zatímco zbytek zařízení zůstává chladný.
Ale nemůžete prostě namířit lampu a doufat v to nejlepší. Musíte řídit „únik tepla“. Trávíme hodně času nad tím, jak optimalizovat ohniskovou vzdálenost a použít reflektory k zužení paprsku. Když je paprsek úzký, nevznikají žádné „nechtěné tepelné ztráty“, které by mohly poškodit zařízení.
Výsledkem je, že teplota povrchu zařízení zůstává nízká. Vaši technici mohou volně pohybovat se po provozovně bez obav z popálenin.
Ale není to jen magie. Existují i kompromisy.
Vysoce intenzivní infračervené lampy mají velkou sílu, což je skvělé pro rychlost. Ale vyžadují velké množství energie. Navíc musí být umístěny přesně. Pokud je lampa posunута o pár milimetrů, vzniknou na waferu horká místa.
Kromě toho musíte zajistit, aby chladicí ventilátory fungovaly správně. Pokud se nepodaří efektivně odvést teplo z lampy, ta prostě vyhoří.
V konečném důsledku jde o to pracovat s fyzikou, nikoli proti ní. Proč utrácet tolik energie na chlazení horkého zařízení, když můžete prostě přestat ho ohřívat?