روشهای صحیح برای گرم کردن ویفرها (بدون هدررفت انرژی)
اگر میخواهید تولید خود را به سمت بیاثرسازی کربن سوق دهید، باید به بودجه حرارتی خود توجه کنید. روش قدیمی، یعنی استفاده از فرهای مقاومتی، در واقع مانند گرم کردن کل خانه فقط برای گرم کردن یک تکه پیتزا است؛ این روش، هدررفت انرژی است.
به همین دلیل، ما از لامپهای گرمایشی موج کوتاه استفاده میکنیم. این لامپها به جای گرم کردن کل محفظه، مستقیماً سطح ویفر را گرم میکنند. این روش ساده و کارآمد است.
جادوی فرآیندهای حرارتی سریع
این لامپهای IR دارای توان بالایی هستند. ما از فیلامنتهای هالوژنی درون غلافهای کوارتزی استفاده میکنیم؛ این فیلامنتها میتوانند در عرض چند ثانیه، دمای ۱,۰۰۰ درجه سانتیگراد را تولید کنند.
این روش بسیار سریع است؛ و این موضوع همه چیز را تغییر میدهد. دیگر نیازی نیست مدت زمان طولانی منتظر بمانید تا ویفرها گرم شوند؛ در نتیجه، ویفرها سریعتر از خط تولید عبور میکنند و فشار کربنی نیز کاهش مییابد. همچنین، ما مطمئن میشویم که لامپها با طیف جذبی مواد خاص ویفرها سازگار باشند؛ در غیر این صورت، انرژی فقط از روی سطح ویفر منعکس میشود و دوباره انرژی هدر میرود.
نظارت دقیق بر فرآیند
کارایی لامپ IR به میزان نظارت دقیق بر آن بستگی دارد. اگر مراقب نباشید، یا ویفر را کمتر گرم خواهید کرد، یا در بدترین حالت، ویفر را خراب خواهید کرد.
برای جلوگیری از این اتفاق، از پیرومترهای پرسرعت استفاده میکنیم؛ این سنسورها، تشعشعات حرارتی را به طور لحظهای زیر نظر داشته و با کنترلکننده PID ارتباط برقرار میکنند. این سیستم، هر چند میلیثانیه یکبار تنظیمات کوچکی انجام میدهد؛ این روش باعث میشود دما از حد مشخص شده فراتر نرود.
مزایا و معایب واقعی
البته، همه چیز خوب نیست؛ سیستمهای IR با توان بالا، فشار زیادی بر شبکه برق وارد میکنند. شما به «برق پاک» نیاز دارید؛ اگر برق متناوب باشد، دمای ویفر نیز متغیر خواهد بود، و این موضوع برای کنترل کیفیت مشکلساز خواهد بود.
همچنین، به دلیل تراکم انرژی بالا، سیستمهای خنککننده باید کاملاً دقیق باشند؛ اگر سیستم خنککننده از کار بیفتد، لامپها بلافاصله داغ خواهند شد.
اما خبر خوب این است که ما این ابزارها را طوری طراحی کردهایم که بتوان آنها را به راحتی تعویض کرد؛ وقتی لامپها دیگر کار نکنند، فقط کافی است آنها را تعویض کنید. نیازی نیست کل ابزار را تخریب کنید یا وقت زیادی را صرف بازسازی آن کنید. به این ترتیب، خط تولید همچنان کار میکند، هزینههای انرژی کاهش مییابد، و گواهینامههای مربوط به محیط زیست نیز حفظ میشوند.