Mencapai Suhu yang Tepat dengan Pemanasan Inframerah
Jika kita ingin mengurangi jejak karbon di pabrik-pabrik semikonduktor, kita perlu berhenti menggunakan tungku resistif yang sudah ketinggalan zaman tersebut. Tungku-tungku tersebut sangat tidak efisien. Solusinya adalah menggunakan metode pemanasan inframerah. Ini merupakan cara yang lebih cerdas, karena waferlah yang dipanaskan, bukan seluruh ruangan di sekitarnya.
Namun ada masalahnya: jika kita tidak memiliki sistem termokopel yang memadai, kita akan kesulitan mengontrol suhu. Sedikit saja kesalahan, maka sekelompok wafer pun akan rusak.
Bahaya dari Siklus Umpan Balik
Lampu inframerah memiliki daya yang sangat tinggi. Energi yang dihasilkannya sangat besar, dan jika sistem umpan baliknya lambat, suhu wafer akan melebihi batas yang ditentukan.
Saya biasanya menggunakan termokopel tipe K atau tipe N, tergantung pada seberapa panas suhu yang diperlukan. Yang penting adalah waktu responsnya. Jika sensor lambat merespons, controller PID akan terus mengirimkan energi ke lampu tersebut. Akibatnya, heater akan rusak atau wafer-wafer tersebut menjadi tidak bisa digunakan lagi. Ini merupakan cara yang tidak efektif untuk menjalankan proses produksi.
Persiapan yang Diperlukan untuk Instalasi
Kita tidak bisa sekadar memasukkan probe biasa ke dalam ruang bersih. Emission gas dapat merusak kondisi ruangan, jadi kita harus menggunakan pelindung berbahan stainless steel atau seramik agar segalanya tetap bersih.
Selain itu, ada juga masalah gangguan listrik. Sumber daya listrik berdaya tinggi dapat menyebabkan gangguan elektromagnetik, jadi kita perlu menggunakan kabel yang terlindungi. Jika tidak, pembacaan suhu akan tidak akurat.
Penempatan sensor juga penting. Jika sensor ditempatkan terlalu jauh, hasil pembacaannya akan salah, karena adanya gradien suhu yang menyesatkan controller. Namun, jika sensor ditempatkan terlalu dekat, radiasi langsung dari lampu akan merusak sensor tersebut. Kita perlu mencari titik yang tepat agar pembacaan suhu akurat, tanpa merusak perangkat kerasnya.
Mengapa Hal Ini Penting bagi Bumi
Keuntungan utama dari penggunaan pemanasan inframerah adalah waktu pemanasan yang lebih cepat. Daripada menunggu berjam-jam agar oven mencapai suhu yang diinginkan, kita hanya perlu menyalakan lampu tersebut, dan suhu yang diinginkan akan tercapai dalam hitungan menit.
Hal ini menghemat banyak energi per wafer. Dengan adanya termokopel yang akurat, kita tidak perlu menebak-nebak lagi. Proses produksi dapat berjalan sesuai dengan batas yang ditentukan. Tidak ada energi yang terbuang, tidak ada overheating, dan proses produksinya menjadi lebih efisien.