جلوگیری از ذوب شدن تجهیزات: روش بهتری برای گرم کردن ویفرها
اگر تا به حال از دستگاههای گرمایشی مادون قرمز برای گرم کردن ویفرهای نیمههادی استفاده کردهاید، میدانید که این کار چقدر دشوار است. مسئله اصلی، گرم کردن خود ویفر نیست؛ زیرا این کار کار سادهای است. مشکل اصلی، جلوگیری از جذب تمام انرژی حرارتی توسط تجهیزات گرانقیمت است.
لامپهای مادون قرمز، انرژی را در همه جهات پخش میکنند. اگر اجازه دهیم این انرژی به همین شکل پخش شود، دیوارههای داخلی محفظه فرآیند، گرم خواهند شد. این امر نه تنها خطرات ایمنی برای کسانی که کنار دستگاه قرار دارند ایجاد میکند، بلکه میتواند باعث تغییر شکل قاب تجهیزات نیز شود. این وضعیت چندان خوبی نیست.
تمرکز انرژی حرارتی
برای حل این مشکل، از فناوری مادون قرمز جهتدار استفاده میکنیم. به جای استفاده از لولههای کوارتز ساده، از منعکسکنندهها یا پوششهای ویژه برای هدایت انرژی به جای دقیقی که لازم است، یعنی روی ویفر، استفاده میکنیم.
میتوانید آن را مانند تغییر از لامپ ساده به فلاش تصور کنید. با تنگ کردن پرتو نور، از برخورد انرژی حرارتی با دیوارهها جلوگیری میشود. انرژی حرارتی فقط روی ویفر باقی میماند، و بقیه بخشهای دستگاه سرد باقی میمانند.
یافتن فاصله مناسب
تعیین فاصله مناسب بین لامپ و ویفر، کاری پیچیده است. اگر فاصله بیش از حد کم باشد، نقاط گرم روی ویفر ایجاد میشود؛ اگر فاصله زیاد باشد، انرژی هدر میرود. ما معمولاً فاصله مناسب را با توجه به توان لامپ و واکنش دیوارههای محفظه به گرما، تعیین میکنیم.
این یک تعادل بین دو عامل است؛ فاصله کمتر به معنای افزایش سرعت گرم شدن ویفر است، اما این کار فشار زیادی بر سیستم خنککننده تجهیزات وارد میکند. اگر سیستم خنککننده نتواند با افزایش دما کنار بیاید، لامپها زودتر از حد معمول خراب خواهند شد.
حفظ ایمنی
مزیت بزرگ استفاده از فناوری گرمایش جهتدار این است که بدنه خارجی تجهیزات سرد باقی میماند. شما میتوانید بدون نگرانی، آن را لمس کنید.
این امر به این معناست که نیازی به استفاده از سپرهای حرارتی بزرگ نیست؛ ظاهر تجهیزات نیز تمیزتر خواهد بود، و محیط کار نیز ایمنتر خواهد بود.
فقط یک نکته: هرچه پرتو نور تمرکزش بیشتر باشد، نیاز به تنظیم دقیق فاصله بین لامپ و ویفر نیز بیشتر خواهد بود. اگر لامپ حتی چند میلیمتر هم جابجا شود، پرتو حرارتی میتواند از روی ویفر خارج شده و روی پینهای حمایتی برخورد کند. اگر لامپ در جای خود باقی بماند، کار به خوبی انجام خواهد شد.