Trên bề mặt wafer, các kênh dẫn chất lỏng vi mô không cho phép xảy ra sự thay đổi về hình dạng của lớp phim quang hóa. Ngay cả sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ cũng có thể khiến độ rộng của các đường nét trên wafer thay đổi. Nếu quá trình sấy diễn ra không đúng cách, các chất còn sót lại sẽ gây tắc nghẽn các kênh dẫn chất lỏng sau này. Vì vậy, cần có một loại đèn có khả năng kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác, chứ không chỉ dựa vào suy đoán.
Đây là những yếu tố quan trọng cần được chú ý:
Chúng tôi đã chế tạo những chiếc đèn này dựa trên nguyên lý sử dụng bóng đèn halogen SWIR bên trong vỏ thủy tinh. Nhờ đó, đèn có thể hoạt động với tốc độ phản ứng nhanh và cho ra chất lượng ánh sáng ổn định, ngày này qua ngày khác. Mức độ đồng nhất về nhiệt độ trên toàn bộ khu vực sấy luôn duy trì ở mức ±0,1°C, giúp việc kiểm soát các kích thước quan trọng trên wafer được thực hiện một cách chính xác. Hệ thống này được thiết kế để hoạt động trong môi trường phòng sạch cấp độ 1–100, với mức độ tồn tại các hạt bụi bằng không, nhờ vào hệ thống giám sát ngay tại chỗ. Hệ thống điều khiển tuần hoàn sử dụng các cặp nhiệt điện tử đã được hiệu chuẩn, giúp tạo ra quy trình sản xuất có thể lặp lại được cho cả quá trình sấy mềm và sấy cứng.
Lý do tại sao đèn này phù hợp để sử dụng trong công nghệ vi lưu chất lỏng là vì quá trình in ấn phải chịu đựng nhiều chu kỳ ẩm ướt và khô ráo mà không làm hỏng cấu trúc của lớp phim quang hóa.
Đèn của chúng tôi có thể đáp ứng được nhiệt độ chính xác mà lớp phim quang hóa cần – từ việc loại bỏ chất dung môi ban đầu cho đến việc kết nối các phân tử lại với nhau – mà không gây ra tình trạng chảy tràn hoặc không đủ nhiệt độ để làm khô lớp phim. Kết quả là số lượng sản phẩm cần sửa chữa giảm đi, năng suất ổn định, và thời gian thực hiện quy trình cũng có thể được dự đoán chính xác. Việc tiêu thụ năng lượng cũng giảm xuống nhờ vào việc khởi động nhanh và mức tổn thất năng lượng khi máy đang ở trạng thái chờ, từ đó giúp giảm chi phí vận hành trên mỗi wafer.
Một vài chi tiết cần được xem xét kỹ lưỡng trước khi triển khai hệ thống này:
Việc lắp đặt đèn đòi hỏi phải đảm bảo kích thước của đèn phù hợp với bề mặt sấy, đồng thời kiểm tra xem các đầu nối có tương thích với nhau hay không – thông thường sử dụng nguồn điện 24 V DC để kết nối với các thiết bị khác. Bề mặt của đèn SWIR rất nóng, vì vậy việc bảo vệ đèn khỏi nhiệt độ cao và việc kiểm soát nhiệt độ là điều cực kỳ quan trọng. Cần tiến hành hiệu chuẩn đèn sau mỗi 5.000 giờ hoạt động; theo kinh nghiệm, mức độ suy giảm chất lượng ánh sáng trong khoảng thời gian này chỉ khoảng 5%, nhưng vẫn cần kiểm tra định kỳ các bộ phận quang học và cảm biến để đảm bảo mức độ đồng nhất về nhiệt độ ở mức ±0,1°C.