في خط إنتاج بطول 300 مم، نعرف جيدًا المشكلة التي قد تحدث: فإن أي انحراف بدرجة 1 درجة مئوية أثناء عملية التسخين يؤدي إلى خروج الأبعاد الحرجة للمنتج عن المواصفات المطلوبة. لذلك، قمنا بتطوير نظام من الأضواء الأشعة تحت الحمراء المصنوعة من الألياف الكربونية لمنع حدوث ذلك. يستبدل هذا النظام المصادر الهالوجينية والكوارتزية المستخدمة عادةً بمصدر ضوء من الألياف الكربونية المخصص لإصدار أشعة تحت الحمراء، مما يوفر تسخينًا سريعًا ومتساويًا، دون وجود مناطق ساخنة.
المستوى المطلوب من التوحيد الحراري على سطح الرقاقة هو ±0.1 درجة مئوية، ويظل هذا المستوى ثابتًا في كل دورة تسخين، حتى بعد آلاف المرات. وقت الاستجابة للتسخين أقل من ثانية واحدة، مما يسمح بالتحكم الدقيق في عمليات التسخين. يعمل الضوء في بيئات من الفئة 1–100، بدون أي ذرات غير مرغوب فيها، كما أنه يلبي متطلبات الانبعاثات المنخفضة في عمليات الطباعة المتقدمة. استهلاك الطاقة يقل بنسبة تصل إلى 30% مقارنة بالمصادر الهالوجينية، ويمكن للمصدر العمل لأكثر من 5,000 ساعة بكفاءة عالية، مع انخفاض في الأداء بنسبة أقل من 5%.
ما معنى ذلك في الواقع؟ إنه يعني تحكمًا أفضل في الأبعاد الحرجة للمنتج، وتقليل عدد العمليات اللازمة لإعادة التصنيع، بالإضافة إلى استقرار الإنتاج مع استمرار تقلص أحجام الرقاقات. يمكن استخدام طبقات أرق من مادة الفوتوريزيست دون القلق، كما يمكن الحفاظ على استقرار خصائص الرقاقة، ومنع حدوث اختلافات في درجة الحرارة بين أدوات المعالجة المختلفة. يمكن تركيب هذا النظام في الأنظمة القائمة باستخدام واجهات وإجراءات معايرة قياسية، حتى لا يكون هناك حاجة لإعادة تقييم العملية.
يتعلق التركيب بإدارة الأحمال الحرارية وتصميم الهيكل الخاص بالنظام. لا تحب الألياف الكربونية التعرض للضغوط الميكانيكية، لذا يجب تجنب استخدام أي أجهزة تثبيت قد تسبب ضغطًا على الألياف، ويجب توفير مساحة كافية لها لتوسعة نفسها بشكل طبيعي. يجب إجراء اختبارات قصيرة لتحديد مستوى الإشعاع في المنطقة المعنية، وضبط إعدادات النظام بما يتناسب مع خصائص المادة المستخدمة. بمجرد تعديل الإعدادات، يمكن للضوء أن يوفر الاستقرار المطلوب في عمليات المعالجة، يومًا بعد يوم.