Wafer işleme süreçlerinde neden zorunlu hava akışını terk edip IR ısıtma yöntemini kullanıyoruz?
Eğer yarı iletken işleme alanında biraz zaman geçirdiyseniz, beklemenin ne kadar sinir bozucu olduğunu biliyorsunuz. Özellikle de bir waferin sıcak hava yardımıyla uygun sıcaklığa ulaşmasını beklemek oldukça zahmetli bir süreçtir.
Sorun şu ki, zorunlu hava akışı çok yavaştır. Aslında sadece sıcak gazları etrafa üflüyor ve bunların wafer’e etkili bir şekilde ulaşmasını umuyorsunuz. Bu durum, işlerin yavaşlamasına neden oluyor.
IR ısıtma ise farklıdır. Hava yerine elektromanyetik radyasyon kullanarak wafer’e doğrudan ısı iletimi sağlanır. Bu, sanki ellerinizi sıcak bir rüzgarda ısıtmaya çalışmakla, doğrudan ateşin önünde durmaktaki fark gibidir.
Hız açısından bakıldığında durum daha da ilginçleşiyor. Hava kötü bir ısı ileticisidir. Fan kullandığınızda, havanın ısınmasını beklemek zorundasınız; ardından bu ısının wafer’e nüfuz etmesini beklersiniz. IR lambalarıyla ise enerji neredeyse anında wafer’in yüzeyine ulaşır.
Böylece, hazırlık süreleri dakikalardan saniyelere düşer. Eğer tesis 24/7 çalışıyorsa, bu tasarruf edilen saniyeler hızla birikir. Daha fazla wafer işleyebilirsiniz ve daha fazla alan veya yeni makineler satın almanıza gerek kalmaz.
Ayrıca kontrol de çok daha iyi oluyor. IR sensörleri sayesinde sıcaklık gerçek zamanlı olarak izlenebilir. Eski tip termokupllar ise oldukça yavaştır ve fiziksel temas gerektirir. IR sensörleri ise yüzeyin emisyonunu takip eder. Bir sorun olursa, gücü anında ayarlayabilirsiniz.
Bu sayede, wafer’in kenarlarının yanarken merkezinin hâlâ ılık kalması gibi sorunlardan kaçınılmış olur.
Ancak bu yöntem basit bir “tak ve çalıştır” çözümü değildir. Bir dezavantajı vardır: IR ısıtma çok yüksek sıcaklık üretir. Bu yüksek sıcaklık, donanımınıza zarar verebilir. Eğer soğutma sisteminiz yetersizse, wafer zarar görebilir veya sensörler bozulabilir.
Bu yüzden bu yöne geçmeden önce termal yapıyı yeniden hesaplamak gerekir.
Yine de, yüksek hacimli üretimlerde bu yöntem günümüzde yaygın olarak kullanılıyor. Fanların basitliğinden vazgeçip daha yüksek hız elde ediliyor ve bu iş alanında hız her şeydir.