فرستندههای مادون قرمز در مقابل هوای داغ: چرا سرعت در فرآیندهای نیمههادی اهمیت دارد؟
اگر هنوز از روش هوای داغ برای فرآوری عمیق نیمههادیها استفاده میکنید، در واقع بیدلیل منتظر میمانید.
فکر کنید که هوای داغ چگونه عمل میکند؛ باید ابتدا هوا را گرم کرد، سپس محفظه، و در نهایت ویفر را. این روش بسیار آهسته است. فرستندههای مادون قرمز از این مراحل صرفنظر میکنند؛ آنها از تابش برای انتقال گرما به محل مورد نظر استفاده میکنند. این مانند تفاوت بین انتظار گرم شدن یک اتاق و ورود مستقیم به نور خورشید است.
راز جلوگیری از ذوب شدن سیمها
اینجاست که موضوع پیچیده میشود؛ وقتی از این فرستندههای مادون قرمز استفاده میکنید، فیلامنت آنها بسیار داغ میشود. اما اتصالات الکتریکی باید سرد باقی بمانند؛ در غیر این صورت، سیمها ذوب خواهند شد.
به همین دلیل از درپوشهای سرامیکی استفاده میکنیم؛ این درپوشها مانع از رسیدن گرما به منابع تغذیه الکتریکی میشوند. اگر از درپوش مناسب استفاده نکنید، سیمها خیلی زود آسیب خواهند دید. ما از آلومینا با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ زیرا این ماده میتواند در برابر تغییرات ناگهانی دما مقاومت کند.
فضای کمتر، سرعت بیشتر
یکی از مزایای این روش، صرفهجویی در فضاست؛ شما میتوانید از فنهای بزرگ و لولههای پیچیده استفاده نکنید. تنها چیزی که نیاز دارید، فرستنده و کنترلر است.
این روش باعث میشود گرمایش به سرعت انجام شود؛ یعنی تنظیم دما در عرض چند ثانیه امکانپذیر است. این امر کل فرآیند را سریعتر میکند.
مشکلات و راهحلها
البته، مادون قرمز جادو نیست؛ این روش دارای جهتگیری خاصی است. هوای داغ اطراف قطعه را احاطه میکند، اما مادون قرمز مانند یک چراغ، گرما را مستقیماً به قطعه اعمال میکند. اگر محل قرارگیری فرستنده اشتباه باشد، نقاط سردی در قطعه ایجاد خواهد شد. لطفاً سعی نکنید با افزایش توان، این مشکل را حل کنید؛ زیرا این کار باعث کوتاه شدن عمر فرستنده خواهد شد.
راهحل این است که محلهای گرمایشی را با دقت تعیین کنید. ما معمولاً از کنترلرهای PID برای کنترل این فرستندهها استفاده میکنیم؛ این کنترلرها باعث میشوند دما در محدوده ±۱ درجه سانتیگراد باقی بماند، بنابراین نیازی به نگرانی درباره تغییرات دما نیست.