مشکل: کنترل گرما در ابزارهای فرآوری ویفرها
بیایید درباره ابزارهای فرآوری ویفرها صحبت کنیم. البته، این ابزارها به گرما نیاز دارند؛ اما باید گرمایی باشد که دقیق و قابل کنترل باشد.
روشهای قدیمی چطور؟ آنها پر از مشکل هستند؛ گرما به همه جا منتشر میشود، در نتیجه انرژی هدر میرود و دیوارههای محفظه نیز در معرض خطر سوختگی قرار میگیرند.
پس ما روش بهتری پیدا کردیم؛ از روش گرمایش مادون قرمز جهتدار استفاده کردیم. این روش، گرما را به طور دقیق در هدف مورد نظر تمرکز میکند؛ در نتیجه دیگر هیچ انرژی هدر نمیرود و خطر سوختگی نیز وجود ندارد.
قدرت لازم برای این کار چیست؟
در واقع، روش گرمایش مادون قرمز جهتدار نیاز به نوع خاصی از انرژی دارد تا بتواند کار خود را انجام دهد.
این یک قانون فیزیکی ساده است؛ برای دستیابی به دمای مورد نظر، به منبع گرمایی با تراکم انرژی بالا نیاز داریم. به این ترتیب، میتوانیم دمای مورد نظر را به سرعت بدست آوریم، بدون اینکه کل محفظه دچار گرمای شدید شود.
ما سیستمهای خود را طوری تنظیم کردهایم که دقیقاً همان مقدار انرژی لازم را تأمین کنند. البته، خود عنصر گرمایشی گرم میشود؛ اما بقیه بخشهای ابزار سرد و ایمن باقی میمانند. گرما فقط در جایی که لازم است، تولید میشود.
هسته اصلی سیستم: لامپ گرمایشی
هسته اصلی این سیستم، لامپ گرمایشی مادون قرمز است. این لامپ، یک منبع گرمایی قدرتمند است که برای تولید گرمای با شدت بالا طراحی شده است.
غلاف کوارتزی این لامپ، برای تحمل شوکهای ناشی از گرمایش و سرد شدن سریع طراحی شده است. رشتههای الکتریکی موجود در لامپ، برای تولید موجهای مادون قرمز کوتاه طراحی شدهاند؛ این موجها میتوانند مواد مورد استفاده در فرآیند را به سرعت گرم کنند.
و اتصالات این لامپ نیز از نوع صلب و صنعتی هستند؛ این اتصالات میتوانند فشارهای ناشی از انبساط و انقباض حرارتی را تحمل کنند.
چه تأثیری بر کارخانه خواهد داشت؟
فرآیند فرآوری تمیزتر خواهد بود؛ گرمای اضافی کمتری به قطعات حساس وارد میشود، در نتیجه تجهیزات با کارایی بیشتری کار خواهند کرد.
همچنین، چون گرما به طور دقیق در هدف مورد نظر تمرکز میشود، نیاز به سیستمهای خنککننده کمتری وجود دارد؛ این امر میتواند منجر به کاهش هزینههای عملیاتی شود.
البته، این روش نیاز به کنترل دقیق حرارت دارد؛ برای این منظور، به سنسورهای دمایی دقیق نیاز است.
اما پاداش این کار ارزشش را دارد؛ شما میتوانید عملکرد گرمایشی سریعتر، ایمنتر و یکنواختتری داشته باشید. این روش، راهحلی مستقیم برای حل مشکلاتی است که باعث هدررفت زمان و پول میشوند.