دیگر وقت خود را هدر ندهید: چرا استفاده از فنهای گرمایشی مبتنی بر امواج مادون قرمز برای فرآوری نیمههادیها منطقی است؟
اگر هنوز از روش گرم کردن با هوای داغ برای فرآوری نیمههادیها استفاده میکنید، احتمالاً زمان زیادی را صرف انتظار میکنید.
استفاده از فنهای گرمایشی مبتنی بر امواج مادون قرمز، یک بهبود ساده نیست؛ بلکه روشی کاملاً متفاوت برای انتقال گرما به ویفرهاست. تصور کنید: در روش استفاده از هوای داغ، برای انتقال گرما به نیاز به گاز وجود دارد؛ اما در شرایط خلأ، چنین گازی وجود ندارد. روش امواج مادون قرمز با استفاده از فوتونها، انرژی را مستقیماً به ویفر منتقل میکند؛ بدون نیاز به واسطه.
سرعت، نکته مهمی است.
در روش استفاده از هوای داغ، تأخیرهای زیادی وجود دارد؛ ابتدا هوا گرم میشود، سپس دیوارهها، و در نهایت خود ویفر. اما در روش امواج مادون قرمز، گرما بلافاصله به ویفر منتقل میشود.
من این روش را «کاهش هزینه زمان» مینامم. در حالی که در روش هوای داغ باید منتظر بمانیم تا اتاق گرم شود، در روش امواج مادون قرمز، لامپ بلافاصله پس از فعال شدن، عمل میکند. وقتی که از خطوط تولید با حجم بالا استفاده میکنیم، این ثانیههای صرفهجویی، منجر به افزایش چشمگیر تعداد ویفرهایی میشود که میتوانیم تولید کنیم.
اما نمیتوانید هر لامپی را در این سیستم استفاده کنید.
کار در شرایط خلأ نیازمند استفاده از تجهیزات ویژه است؛ ما از کپسولهای کوارتزی استفاده میکنیم، زیرا آنها میتوانند تفاوت فشار را تحمل کنند؛ این موضوع برای عملکرد صحیح دستگاه ضروری است.
بهترین نکته این است که میتوانید گرمای زیادی را در فضای کوچکی به دست آورید؛ همچنین میتوانید انرژی را دقیقاً در جایی که ویفر قرار دارد، تخصیص دهید، بدون اینکه انرژی بیشتری صرف گرم کردن کل محفظه خلأ شود.
البته، باید مراقب تراکم انرژی باشید؛ اگر ترتیب لامپها مناسب نباشد یا ویفر در حال چرخش نباشد، ممکن است نقاط گرم ایجاد شود که میتواند ویفر را خراب کند. همچنین باید کنترلکنندههای PID را تنظیم کنید تا پاسخ سریعی در برابر امواج مادون قرمز داشته باشند؛ در غیر این صورت، ممکن است دمای ویفر بیش از حد شود و ویفر خراب شود.
نتیجه نهایی:
وقتی از روش امواج مادون قرمز استفاده میکنید، میتوانید از اتاقهای کوچکتری استفاده کنید و سرعت گرم شدن ویفر را افزایش دهید؛ یعنی ویفرها در عرض چند ثانیه گرم میشوند، نه چند دقیقه.
این یک تعادل است؛ شما فنهای ساده را کنار میگذارید، اما در عوض، دقت ناشی از تابش الکترومغناطیسی را به دست میآورید. برای اکثر ما که در زمینه فرآوری نیمههادیها کار میکنیم، این تعادلی است که مایلیم آن را بپذیریم.