Trên bề mặt wafer, chỉ cần có một chút hơi nước thôi cũng đủ để làm hỏng toàn bộ sản phẩm. Cần phải sử dụng nước đã được khử ion để làm khô wafer; nếu không loại bỏ hết hơi nước, sản phẩm sẽ bị nhiễm bẩn, và khả năng bám dính của lớp photoresist cũng sẽ bị ảnh hưởng. Phương pháp sấy thông thường tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ trên bề mặt wafer, điều này ảnh hưởng đến quá trình sấy. Nếu các thiết bị sấy không ổn định, các hạt bụi phát sinh từ chúng có thể làm tăng mức độ bụi trong môi trường sản xuất.
Vậy chúng ta nên làm gì? Chúng tôi đã chế tạo thiết bị sấy nước khử ion bằng cách sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại tần số thấp được đặt trong vỏ thủy tinh. Thiết bị này hoạt động mà không cần tiếp xúc trực tiếp với wafer, giúp sấy nhanh và hiệu quả, với thời gian phản ứng trong vài giây.
Độ đồng đều về nhiệt độ trên bề mặt wafer luôn nằm trong khoảng ±0,1°C, giúp duy trì kiểm soát kích thước của lớp photoresist. Hiệu suất hoạt động của thiết bị giữ ổn định từ 10% đến 100%, điều này giúp đảm bảo tính lặp lại cao trong quá trình sản xuất. Thiết bị này có thể hoạt động tốt trong môi trường sạch loại 1–100, và chúng tôi đã xác nhận rằng không có hạt bụi nào được tạo ra, kể cả ở mức 0,1 μm. Mật độ năng lượng được điều chỉnh sao cho có thể loại bỏ hơi nước trên bề mặt wafer mà không làm mất chất lượng lớp photoresist.
Trong quá trình làm sạch và sấy wafer, thiết bị này giúp sấy nhanh và đều, không để lại vết bẩn hay hơi nước trên bề mặt wafer trước khi tiến hành quá trình xử lý photoresist.
Khi bắt đầu quá trình xử lý photoresist, tính ổn định về nhiệt độ giúp giảm sai lệch kích thước của wafer, từ đó nâng cao tỷ lệ sản phẩm đạt yêu cầu. Việc sử dụng năng lượng cũng giảm đi, vì nhiệt lượng được dùng trực tiếp để làm nóng bề mặt wafer, chứ không phải để làm nóng không khí xung quanh.
Tính ổn định của thiết bị đã được chứng minh qua việc hoạt động 24/7 trong nhiều giờ liền: hơn 5.000 giờ hoạt động với sai số dưới 5%, và không có giờ ngừng máy nào xảy ra trong quá trình sản xuất hàng loạt.
Việc lắp đặt thiết bị này đòi hỏi phải có hệ thống cấp nguồn riêng biệt và được kiểm soát chặt chẽ để duy trì độ đồng đều về nhiệt độ ở mức ±0,1°C. Thiết bị này có thể hoạt động tốt với các công cụ tiêu chuẩn của nhà sản xuất, nhưng cần đảm bảo rằng con đường truyền ánh sáng không bị ảnh hưởng bởi hơi nước hay sương muối – cần phải sử dụng hệ thống thông gió để loại bỏ độ ẩm.
Cần định kỳ kiểm calibrate các bộ phát tia mỗi 1.000 giờ để đảm bảo tính lặp lại cao trong quá trình sản xuất.