دیگر وقت خود را هدر ندهید: چرا استفاده از حرارت مادون قرمز بهتر از استفاده از هوای داغ برای گرم کردن ویفرهاست؟
بیایید درباره مشکلات ناشی از انتظار صحبت کنیم.
در فرآیندهای تولید نیمههادی، سالهاست که از روش گرم کردن با هوای داغ استفاده شده است. اما مشکل اینجاست که هوای داغ سرعت کمی دارد؛ برای حرکت، به محیطی نیاز دارد. ابتدا باید محفظه را گرم کرد، سپس هوای داخل محفظه را، و در نهایت ویفر را گرم کرد. این روش نیازمند مراحل زیادی است.
اما استفاده از حرارت مادون قرمز، تمام این مشکلات را برطرف میکند. این روش به هوا اهمیتی نمیدهد؛ بلکه انرژی را مستقیماً به سیلیکون منتقل میکند.
زمان در حال گذر است…
وقتی از حرارت مادون قرمز استفاده میکنیم، مرحله «گرم شدن» اصلاً وجود ندارد. میتوانیم در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر برسیم، نه چند دقیقه.
فکر کنید به چقدر میتوانید در هر ساعت ویفرهای بیشتری تولید کنید، بدون اینکه مجبور باشید منتظر بمانید تا دما بالا برود. این روش، کار را بسیار آسانتر میکند.
تعادل لازم
البته، موضوع فقط افزایش توان نیست؛ باید فاصله مناسبی بین لامپها وجود داشته باشد.
اگر لامپ خیلی نزدیک باشد، نقاط داغی ایجاد خواهد شد؛ یا حتی سطح ویفر آسیب خواهد دید. اگر فاصله زیاد باشد، شدت حرارت کم خواهد شد و زمان لازم برای گرم شدن ویفر دوباره افزایش خواهد یافت.
ما معمولاً این موضوع را با بررسی واتی برای هر سانتیمتر مربع تعیین میکنیم. اگر از الگوهای مادون قرمز با چگالی بالا استفاده کنیم، میتوانیم لامپها را در فاصله بیشتری قرار دهیم و همچنان حرارت لازم را داشته باشیم. این روش به ما امکان میدهد فضای بیشتری در محفظه داشته باشیم، بدون اینکه سرعت کار کاهش یابد.
معایب
البته، هیچ چیز کامل نیست.
حرارت مادون قرمز تنها بخشهایی را گرم میکند که میتواند آنها را ببیند. اگر ویفر شکل پیچیدهای داشته باشد، یا اگر قرار باشد چند ویفر را در یک جا پردازش کنیم، نمیتوانیم فقط یک لامپ روی آنها قرار دهیم. برای جلوگیری از ایجاد نقاط سرد، به آینهها یا الگوهای چندزاویهای نیاز داریم.
همچنین، باید مراقب کنیم که سیستم کنترلی به سرعت حرارت پاسخ دهد؛ در غیر این صورت، سیستم ممکن است قبل از اینکه کنترلکننده متوجه شود، دما را بیش از حد افزایش دهد. این روش میتواند باعث خراب شدن کل محموله شود. بنابراین، به سیستم کنترلی نیاز داریم که بتواند با سرعت نور هماهنگ شود.