چرا روکشهای طلایی برای فرآیند خشک کردن ویفرها اهمیت دارند؟
هنگام خشک کردن ویفرها، تنها چیزی که اهمیت دارد، این است که مقدار مناسبی حرارت به سطح ویفر منتقل شود، بدون اینکه انرژی زیادی هدر برود. در اکثر مواقع، بخش زیادی از انرژی مادون قرمز صرفاً به داخل بدنه دستگاه نفوذ میکند؛ این امر باعث هدررفت انرژی میشود.
در اینجاست که ریفلکتورهای پوشیده شده با طلا وارد عمل میشوند.
جادوی طلا (و چرا آلومینیوم کافی نیست)
اکثر افراد از ریفلکتورهای آلومینیومی استفاده میکنند، اما مشکلی وجود دارد: در طول موجهای بلندتر، آلومینیوم قادر به بازتاب انرژی نیست. اما طلا متفاوت است؛ طلا تقریباً ۹۸ درصد از انرژی مادون قرمز را بازتاب میدهد.
با استفاده از لایه نازکی از طلا برای پوشاندن بدنه لامپ، میتوانیم انرژی را دوباره به سمت ویفر هدایت کنیم. این کار باعث میشود هر وات انرژی بهتر مورد استفاده قرار گیرد؛ همچنین، تمرکز حرارت بهتر میشود و در نتیجه دمای مورد نظر به سرعت بدست میآید. این کار میتواند زمان لازم برای خشک کردن ویفرها را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
مسئله، شکل ریفلکتور است
شکل ریفلکتور تعیین میکند که حرارت در کجا تخصیص مییابد.
اگر از ریفلکتورهای پارابولیکی استفاده کنید، انرژی در نوار باریکی تخصیص مییابد؛ اگر میخواهید انرژی به طور یکنواخت تخصیص یابد، باید از ریفلکتورهای بیضویی استفاده کنید. اما مشکل اینجاست که اگر ریفلکتور حتی چند درجه انحراف داشته باشد، نقاط داغی ایجاد خواهد شد.
این نقاط داغ میتوانند ویفر را تخریب کنند یا باعث شوند خشک کردن ویفر به طور یکنواخت انجام نشود. به همین دلیل، ما زمان زیادی را صرف اطمینان از این میکنیم که ریفلکتور دقیقاً مطابق با نقطه کانونی لامپ باشد.
مشکل اصلی: طلا کمی حساس است
طلا بهترین بازتاب انرژی را فراهم میکند، اما کاملاً غیرقابل تخریب نیست. طلا نرم است؛ حتی یک خراش کوچک یا لکههای شیمیایی روی سطح آن میتواند باعث پراکندگی نور و کاهش کارایی دستگاه شود. نمیتوانید از ابزارهای سخت برای تمیز کردن آن استفاده کنید؛ این کار باعث تخریب طلا خواهد شد. همین موضوع در مورد سیلهای موجود در بدنه دستگاه نیز صادق است؛ اگر این سیلها نشت کنند و روکش طلا شروع به جدا شدن یا اکسید شدن کند، تراکم انرژی دستگاه به شدت کاهش خواهد یافت.
بنابراین، هزینه اولیه بالاتر است؛ اما در خطوط تولید با حجم بالا، این هزینه معمولاً جبران میشود. با در نظر گرفتن صرفهجویی در مصرف انرژی و کاهش زمان لازم برای خشک کردن ویفرها، این سرمایهگذاری معمولاً در عرض چند ماه به خودش پول برمیگرداند.