چگونه از حرارت تولید شده در فضای خلأ، بهترین استفاده را ببریم؟
مشکل استفاده از حرارت برای گرم کردن ویفرهای سیلیکونی در فضای خلأ این است که هوا وجود ندارد؛ بدون هوا، امکان انتقال حرارت از طریق جریان هوا وجود ندارد. بنابراین باید کاملاً به تابش حرارتی تکیه کرد. اگر از بازتابندههای معمولی استفاده کنیم، بخش زیادی از انرژی مورد نیاز، صرفاً به دیوارههای محفظه منتقل میشود؛ این کار، هدررفت انرژی است.
برای رفع این مشکل، از روکشهای طلایی استفاده میکنیم. این روش شاید پیچیده به نظر برسد، اما هدف ساده است: جلوگیری از هدررفت انرژی و بازگرداندن حرارت به جای مناسب آن، یعنی ویفرها.
چرا طلا؟
دلیل استفاده از طلا، توانایی آن در بازتاب نور مادون قرمز است؛ طلا در این زمینه بهتر از آلومینیوم یا فولاد صیقلی عمل میکند. با قرار دادن لایه نازکی از طلا روی بازتابندهها، میتوانیم از جذب حرارت توسط بازتابندهها جلوگیری کنیم.
نتیجه چیست؟ تقریباً تمام انرژی تولید شده، مستقیماً به ویفرها منتقل میشود. این کار باعث میشود که دمای ویفرها بهتر کنترل شود و زمان لازم برای گرم شدن آنها نیز کاهش یابد.
چگونه با حرارت برخورد کنیم؟
از آنجایی که هوایی برای انتقال حرارت وجود ندارد، لامپها بسیار داغ خواهند شد. برای جلوگیری از خراب شدن زودهنگام لامپها، از کوارتز با خلوص بالا و فیلامنتهای ویژه استفاده میکنیم.
نکته خوب این است که به دلیل توانایی روکش طلایی در تمرکزپذیری پرتوهای حرارتی، میتوانیم میزان توان لامپ را کاهش دهیم و همچنان دمای مورد نظر را به دست آوریم. این کار باعث کاهش فشار بر پمپهای خلأ و سیستمهای خنککننده میشود؛ در نتیجه، فشار کمتری بر تجهیزات وارد میشود.
نکاتی که باید در نظر داشت:
طلا برای تولید انرژی عالی است، اما نرم است. لطفاً، برای حفظ ویفرها، از پدهای ساینده یا مواد شیمیایی تند برای تمیز کردن بازتابندهها استفاده نکنید؛ این کار باعث از بین رفتن روکش طلا خواهد شد. حتی یک خراش کوچک نیز میتواند باعث ایجاد نقاط سرد روی ویفرها شود؛ در این صورت، مشکلاتی پیش خواهد آمد. ما قسمتهای داخلی بازتابندهها را به عنوان “مناطق غیرقابل لمس” در نظر میگیریم.
همچنین، مراقب منبع تغذیه لامپ نیز باشید؛ به دلیل کارایی بالای روکش طلا، تراکم حرارت میتواند به سرعت افزایش یابد. اگر سیستم کنترل دما به درستی تنظیم نشود، ممکن است دمای ویفرها بیش از حد افزایش یابد و ویفرها آسیب ببینند. فقط مطمئن شوید که میزان توان لامپ مناسب باشد؛ در این صورت، همه چیز درست خواهد بود.