تنظیم دقیق دما در روش گرمایش مادونقرمز
اگر بخواهیم واقعاً کاهشی در آلایندههای ناشی از فرآیندهای تولید نیمههادیها ایجاد کنیم، باید از استفاده از آن فرآیندهای قدیمی و ناکارآمد چشمپوشی کنیم. این روشها بسیار غیرکارآمد هستند. راه حل مناسب، استفاده از روش گرمایش مادونقرمز است؛ این روش به مراتب بهتر است، زیرا فقط خود ویفر گرم میشود، نه کل اتاق اطراف آن.
اما مشکل اینجاست: اگر سیستم اندازهگیری دما مناسبی نداشته باشیم، در واقع در تاریکی عمل میکنیم. یک اشتباه کوچک میتواند منجر به خراب شدن کل محموله ویفرها شود.
خطرات مربوط به چرخه بازخورد
لامپهای مادونقرمز انرژی بسیار زیادی را به ویفر منتقل میکنند؛ اگر چرخه بازخورد کند باشد، دما به سرعت از حد مورد نظر فراتر خواهد رفت.
من معمولاً از ترموکوپلهای نوع K یا N استفاده میکنم؛ این انتخاب بستگی به میزان دمای محیط دارد. نکته مهم، زمان پاسخگویی سنسور است؛ اگر سنسور حتی چند ثانیه تأخیر داشته باشد، کنترلکنندر PID همچنان انرژی را به لامپ ارسال خواهد کرد. در نتیجه، لامپ خراب خواهد شد یا ویفرها از بین خواهند رفت. این روش، روشی پرسترس برای اجرای فرآیند تولید است.
جزئیات نصب سنسور
نمیتوانیم صرفاً یک سنسور معمولی را در اتاقهای تمیز قرار دهیم؛ گازهای ناشی از فعالیت سنسور میتوانند مشکلات زیادی ایجاد کنند. بنابراین از پوششهای فولاد ضدزنگ یا سرامیکی برای حفظ پاکیزگی استفاده میکنیم.
همچنین، سویچهای الکتریکی نیز میتوانند مشکلاتی ایجاد کنند؛ منابع تغذیه با توان بالا، نویز الکتریکی زیادی تولید میکنند؛ بنابراین نیاز به سیمهای محافظتشده وجود دارد. در غیر این صورت، مقادیر اندازهگیری شده ناپایدار خواهند بود.
محل قرارگیری سنسور نیز مهم است؛ اگر سنسور خیلی دور قرار گیرد، اطلاعات ارائه شده نادرست خواهد بود؛ اما اگر خیلی نزدیک قرار گیرد، تابش مستقیم میتواند سنسور را خراب کند. باید جای مناسبی برای قرارگیری سنسور پیدا کنیم تا اطلاعات ارائه شده دقیق باشد و سنسور نیز سالم بماند.
چرا این موضوع برای سیاره مهم است؟
مزیت بزرگ استفاده از روش گرمایش مادونقرمز، زمان گرم شدن ویفر است؛ در عوض اینکه ساعتها منتظر بمانیم تا اتاق گرم شود، کافی است کلید لامپها را فعال کنیم و در عرض چند دقیقه به دمای مورد نظر برسیم.
این روش باعث صرفهجویی زیادی در انرژی میشود؛ همچنین، استفاده از ترموکوپلهای دقیق، امکان پیشبینی دقیق دما را فراهم میکند. در نتیجه، فرآیند تولید به بهترین شکل انجام میشود، بدون هیچ هدررفت انرژی یا گرم شدن بیش از حد.