دستیابی به دمای مناسب در فضای خلأ
هنگام تولید نیمههادیها، آخرین چیزی که میخواهیم این است که ذرات ناخواسته، ویفر را خراب کنند. اما همچنان به گرما نیاز داریم؛ گرمای زیادی. در اینجا است که گرمکنهای مادون قرمز سازگار با فضای خلأ مورد استفاده قرار میگیرند. این گرمکنها به جای استفاده از هوا یا گاز برای انتقال گرما (که در فضای خلأ اصلاً کارساز نیست)، انرژی تابشی را مستقیماً به سمت سطح ویفر ارسال میکنند.
این روش تمیز و مستقیم است.
مشکل مربوط به چگالی انرژی
در فضای خلأ، تنها روش انتقال انرژی، تابش است. ما این گرمکنها را طوری طراحی کردهایم که بتوانند انرژی را به سرعت و با قدرت منتقل کنند.
اگر هنوز از روشهای سنتی گرمایشی استفاده میکنید، احتمالاً انرژی زیادی را صرف گرم کردن دیوارههای محفظه میکنید. این کار مانند گرم کردن کل خانه فقط برای نگه داشتن یک فنجان قهوه در دمای مناسب است. اما گرمکنهای مادون قرمز این مشکل را حل میکنند؛ زیرا انرژی را مستقیماً به سمت ویفر ارسال میکنند.
نتیجه چیست؟ زمان لازم برای گرم شدن ویفر کاهش مییابد؛ همچنین هزینه برق نیز کاهش مییابد. این روش، راه سادهای برای کاهش مصرف انرژی در کارخانههای تولید نیمههادی است، بدون اینکه کار کارکنان دشوار شود.
متریالها نیز اهمیت دارند
نمیتوانید هر لامپی را در فضای خلأ استفاده کنید. اگر از شیشه معمولی استفاده کنید، آن شیشه یا خرد خواهد شد یا مواد شیمیایی از آن خارج خواهد شد؛ این امر میتواند باعث اختلال در فرآیند تولید شود. ما از کوارتز سنتتیک با خلوص بالا برای ساخت این گرمکنها استفاده میکنیم؛ زیرا این متریال میتواند فشارهای ناشی از گرما را تحمل کند. ما در مورد درزها و الکترودها نیز دقت زیادی داریم؛ اگر درزها نشتی داشته باشند، فضای خلأ از بین خواهد رفت. اگر حتی یک ذره کوچک از الکترودها خارج شود، ویفر نابود خواهد شد. ما چنین ریسکی را نمیپذیریم.
معایب این روش
مشکل اینجاست که وقتی انرژی زیادی به گرمکنهای مادون قرمز وارد میشود، بدنه دستگاه نیز تحت فشار قرار میگیرد. ویفر به سرعت گرم میشود، اما گرمای بازتابی نیز باید به جایی برود. اگر سیستم خنککننده دستگاه به اندازه کافی قوی نباشد، فرآیند تولید مختل خواهد شد. این موضوع میتواند آزاردهنده باشد و کالیبراسیون دستگاه را دشوار کند. بنابراین باید از همان ابتدا مطمئن شوید که سیستم خنککننده دستگاه مناسب باشد.
خبر خوب این است که ما این گرمکنها را طوری طراحی کردهایم که بتوان آنها را به جای گرمکنهای قدیمی استفاده کرد؛ بدون اینکه نیاز به تعمیر کل خط تولید باشد.