MEMS वेफरों को सुखाने हेतु सोने से लेपित परावर्तक हीटरों का उपयोग
हमने ऐसे हीटरों को एक ही कारण से बनाया – ताकि दी गई हर वाट ऊर्जा, वेफर पर ही उपयोग में आ सके। क्योंकि MEMS निर्माण में केवल वस्तुओं को गर्म करना ही पर्याप्त नहीं है; बल्कि ऐसी ऊर्जा आवश्यक है जो सटीक, दोहराव योग्य हो, एवं पूरी तरह नियंत्रण में हो।
ऊर्जा का स्रोत
इस हीटर के केंद्र में एक उच्च-घनत्व वाला हीटिंग तत्व है, जो ध्यान केंद्रित करके ऊष्मा उत्पन्न करता है। हमने पूरी प्रणाली को आपके चेंबर की ऊष्मा-आवश्यकताओं के अनुरूप ही डिज़ाइन किया है; इसलिए तेज गति से काम करने पर भी प्रणाली स्थिर रहती है।
इस प्रणाली में उच्च वोल्टेज का उपयोग किया गया है; इससे कम करंट ही पर्याप्त है। कम करंट के कारण छोटी तारों का उपयोग संभव हो जाता है, वोल्टेज में कमी आती है, एवं कनेक्शन ठंडे ही रहते हैं।
इसलिए इसे सामान्य औद्योगिक तारों के साथ ही इंस्टॉल किया जा सकता है… और फिर भी तेज गति से वेफरों को सुखाने हेतु आवश्यक उच्च तापमान प्राप्त किया जा सकता है। यह तो एक सरल इंजीनियरिंग समझौता है – उच्च वोल्टेज से ऊर्जा बेहतर तरीके से वितरित होती है, लेकिन कंट्रोल पैनल एवं इन्सुलेशन को भी इसके अनुरूप ही होना आवश्यक है।
सोने की परत – केवल सौंदर्य ही नहीं…
परावर्तक सतह पर सोने की परत? यह केवल सौंदर्य हेतु नहीं है… यह तो एक कार्यात्मक विशेषता है।
सोना इन्फ्रारेड किरणों को बेहतर तरीके से परावर्तित करता है… इसलिए कम ऊर्जा ही आसपास फैलती है, एवं अधिक ऊर्जा वेफर पर ही पड़ती है। इससे तापमान समान रहता है… इसलिए वेफर के किनारों एवं केंद्र में कोई अंतर नहीं आता।
हीटर का शरीर क्वार्ट्ज सब्सट्रेट पर ही रखा गया है… हमने क्वार्ट्ज का ही उपयोग किया, क्योंकि यह ऊष्मा-आघातों को सहन कर सकता है, एवं क्लीनरूम में भी स्थिर रहता है। सोने की परत की रक्षा हेतु एक मजबूत कोटिंग भी है… जो बार-बार होने वाले ऊष्मा-चक्रों को सहन कर सकती है। इसकी ज्यामिति ऐसी है कि विकिरण वेफर पर समान रूप से ही पड़ता है… कोई “हॉट स्पॉट” नहीं है… केवल समान वितरण ही है।
आपकी सुखाने की प्रक्रिया पर इसका क्या प्रभाव है?
MEMS वेफरों को सुखाते समय लक्ष्य बहुत ही सरल है – बिना किसी दबाव के ही नमी को जल्दी से हटाना।
सोने से लेपित परावर्तक हीटर, ऊर्जा के वितरण पर नियंत्रण देता है… ऊष्मा वेफर पर ही पड़ती है, उपकरणों पर नहीं… इससे सुखाने का समय कम हो जाता है, एवं असमान सुखाने के कारण वेफर नष्ट नहीं होते।
इसकी स्थापना बहुत ही आसान है… हमने इसका डिज़ाइन ऐसा ही किया है कि इसे मौजूदा चेंबरों/उपकरणों में ही लगाया जा सके।
यह प्रणाली दिन-रात काम करती रहती है… लेकिन इसके लिए उचित शीतलन आवश्यक है… उच्च ऊर्जा-घनत्व के कारण मशीन का शीतलन भी उच्च स्तर पर होना आवश्यक है।
यदि शीतलन प्रणाली ठीक से काम करे, तो प्रदर्शन दोहराव योग्य रहेगा… ऊर्जा की बर्बादी कम होगी… एवं हीटर लंबे समय तक काम करता रहेगा।