Прекратите нагревание оборудования – начните сушку вафер. Если вы когда-либо работали над производством MEMS-устройств, вы знаете, насколько сложно сушить ваферы. Приходится постоянно бороться с остатками жидкости на поверхности ваферов.
Старый способ – использование обычных конвекционных печей – крайне неэффективен. В результате нагревается вся камера. Это расточительство энергии, к тому же внешняя часть дорогостоящего оборудования превращается в своего рода радиатор. Нередко стены оборудования нагреваются до такой степени, что могут обжечь человека.
Поэтому мы перешли на использование направленного инфракрасного нагрева. Секрет заключается в том, что вместо нагрева воздуха мы используем инфракрасные лампы, которые направляют электромагнитное излучение прямо на поверхность вафера. Мы используем коротковолновое инфракрасное излучение, поскольку оно быстрее проникает сквозь слой жидкости на поверхности вафера, чем длинноволновое излучение.
Это позволяет достичь эффекта мгновенной сушки: вафера получает необходимое количество тепла, а остальная часть оборудования остается прохладной. Но нельзя просто направить лампу в нужную сторону и ждать хороших результатов. Необходимо контролировать распространение тепла. Мы тратим много времени на настройку фокусного расстояния и использование отражателей для сужения луча. Когда луч узкий, не происходит распространения лишнего тепла, которое могло бы повредить оборудование.
В итоге температура поверхности оборудования остается низкой. Рабочие могут свободно перемещаться по цеху, не опасаясь обжига.
Но это не совсем магия. Есть свои недостатки. Лампы с высокой интенсивностью излучения требуют значительных затрат энергии. Они создают большую нагрузку на источник питания, к тому же их необходимо правильно расположить. Если лампа будет смещена всего на несколько миллиметров, на поверхности вафера появятся горячие точки. Кроме того, необходимо, чтобы вентиляторы эффективно охлаждали оборудование. Если тепло от лампы не будет сбрасываться, лампа просто сгорит.
В конце концов, речь идет о работе с законами физики, а не о борьбе с ними. Зачем тратить столько энергии на охлаждение горячего оборудования, если можно просто прекратить его нагревание?