زمان چرخه برش: چرا استفاده از گرمکنهای مادون قرمز بهتر از استفاده از هوای داغ است؟
اگر در زمینه فرآوری نیمههادیها کار میکنید، میدانید که هر ثانیه از دست رفته، در واقع پولی است که از بین میرود. بسیاری از افراد از روش هوای داغ برای گرم کردن سطح ویفرها استفاده میکنند؛ اما اگر واقعاً میخواهید زمان چرخه برش را کاهش دهید، باید به گرمکنهای مادون قرمز توجه کنید.
مشکل استفاده از روش هوای داغ این است که برای انتقال حرارت به سطح ویفر، نیاز به یک محیط گازی وجود دارد؛ اما در شرایط خلأ، هیچ هوایی وجود ندارد. بنابراین نمیتوان حرارت را منتقل کرد. این یک مشکل فیزیکی است.
حذف واسطهها
در اینجاست که گرمکنهای مادون قرمز نقش مهمی ایفا میکنند. به جای انتظار برای گرم شدن هوا، این گرمکنها از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن سطح ویفرها استفاده میکنند. فوتونها مستقیماً به سطح ویفرها برخورد میکنند.
این روش بسیار سریع است. شما دیگر نیازی ندارید برای گرم شدن کل فضای داخلی محفظه، منتظر بمانید؛ زمان لازم برای رسیدن به دمای مورد نظر، تنها چند ثانیه است. ویفرها تقریباً بلافاصله به دمای مورد نظر میرسند، و باعث افزایش سرعت فرآیند برش میشود.
حفظ تمیزی
البته نمیتوانید هر گرمکنی را در شرایط خلأ استفاده کنید؛ گرمکنهای معمولی معمولاً دارای نشتی هستند، که این موضوع در اتاقهای پاک، مشکلات زیادی ایجاد میکند.
ما برای حل این مشکل، از غلافهای کوارتزی و درپوشهای ویژه استفاده میکنیم؛ این مواد در شرایط خلأ نیز عملکرد خوبی دارند. همچنین از مواد با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ این مواد در دماهای بالا دود تولید نمیکنند و ذراتی نیز از خود ساطع نمیکنند. این کار باعث میشود خلأ پایدار بماند و ویفرها تمیز بمانند.
معایب (چون هیچ چیز کامل نیست)
نمیخواهم بگویم که گرمکنهای مادون قرمز جادویی هستند؛ اما از آنجایی که انتقال انرژی در این روش بسیار سریع است، اگر سیستم کنترل دما ضعیف باشد، ممکن است دما بیش از حد افزایش یابد.
شما برای کنترل دما، به ترموکپلهای با پاسخ سریع یا پیرومترها نیاز دارید. همچنین باید به سیستم خنککننده نیز توجه کنید؛ اگر این سیستم ضعیف باشد، حرارت میتواند به دیوارههای محفظه نفوذ کرده و مقادیر اندازهگیری شده توسط سنسورها را تحت تأثیر قرار دهد.
اما وقتی که این گرمکنها را به یک کنترلکننده قدرت دقیق متصل کنید، مزایای آن بسیار زیاد خواهد بود. شما میتوانید گرادیانهای حرارتی دقیقتری داشته باشید و فضای کمتری برای نصب تجهیزات نیاز داشته باشید. در نتیجه، میتوانید آن بلوئرهای بزرگ و لولههای پیچیده را حذف کرده و فضای بیشتری در آزمایشگاه خود داشته باشید.