دیگر وقت را هدر ندهید: چرا استفاده از حرارت مادون قرمز بهتر از استفاده از هوای گرم برای گرم کردن ویفرهاست؟
اگر تجربه کار در کارخانههای تولید نیمههادی را داشته باشید، میدانید که صبر کردن چقدر آزاردهنده است. در فرآیندهای تولید نیمههادی، از روشهای سنتی مانند استفاده از هوای گرم، به سمت روشهای دقیقتری مانند استفاده از حرارت مادون قرمز روی آوردهایم.
در واقع، مسئله اصلی این است که گرما چگونه به سطح ویفر میرسد.
هوای گرم در واقع نوعی فر با روش همرفت است؛ برای اینکه ویفر گرم شود، باید هر اینچ مکعب از هوای موجود در فضای کارخانه گرم شود. اما حرارت مادون قرمز متفاوت است؛ این نوع انرژی مستقیماً به سطح ویفر برخورد میکند.
مشکل «زمان انتظار»
مشکل اینجاست که هوا در انتقال گرما عملکرد خوبی ندارد. وقتی از روش همرفت استفاده میکنیم، باید منتظر بمانیم تا هوا گرم شود، سپس منتظر بمانیم تا گرما وارد سیلیکون شود. این در واقع زمان انتظار بیهودهای است.
حسگرها و فرستندههای حرارت مادون قرمز این مشکل را برطرف میکنند؛ انرژی با سرعت نور جابجا میشود. میتوانید دما را در عرض چند ثانیه افزایش یا کاهش دهید. وقتی که روزانه هزاران ویفر را پردازش میکنید، کاهش ۳۰ ثانیه از زمان لازم برای گرم کردن ویفرها، مزیت بزرگی برای بهبود بازدهی شماست.
دانستن دقیق دما
ما از حسگرهای حرارت مادون قرمز برای نظارت بر سطح ویفر در زمان واقعی استفاده میکنیم.
فکر کنید به حسگرهای ترموکوپل؛ آنها باید مستقیماً به سطح ویفر برخورد کنند، که این کار میتواند باعث آلوده شدن ویفر شود. اما حسگرهای حرارت مادون قرمز به هیچ چیزی برخورد نمیکنند؛ شما میتوانید دمای سطح ویفر را از فاصله دور اندازهگیری کنید.
این کار باعث میشود کنترل دما دقیقتر شود. اگر حسگر نقطه سردی را تشخیص دهد، چراغ حرارت مادون قرمز بلافاصله تنظیم میشود. در روشهای استفاده از هوای گرم، این اتفاق نمیافتد؛ چرا که چراغ حرارتی همچنان کار میکند، چون دمای هوا را اندازهگیری میکند، نه دمای واقعی ویفر.
معایب
البته، حرارت مادون قرمز جادویی نیست؛ این روش نیز دارای محدودیتهایی است. اگر چیزی سطح ویفر را سایهدار کند، یا چراغ حرارتی کمی کج باشد، گرمایش یکنواخت نخواهد بود. نمیتوانید فقط از هوای گرم استفاده کنید و امیدوار باشید که همه چیز خوب پیش برود. باید دقت کنید که چراغها در کجا قرار بگیرند و حسگرها چگونه تنظیم شوند تا گرمایش در سراسر ویفر یکنواخت باشد.
البته، این کار نیاز به برنامهریزی بیشتری دارد، اما سرعت انجام کار، ارزش آن را دارد.