گرمایش با امواج مادون قرمز در مقابل استفاده از هوای گرم: کدام روش برای فرآوری ویفرها مناسب است؟
اگر هنوز از روش گرمایش با هوای گرم برای فرآوری نیمهرساناها استفاده میکنید، در واقع در حال صبر کردن هستید.
فرآیند گرمایش با هوای گرم به این صورت است: ابتدا هوا گرم میشود، سپس هوای گرم، محفظه را گرم میکند؛ در نهایت، پس از مدتی، ویفر نیز گرم میشود. این یک فرآیند آهسته است. اما گرمایش با امواج مادون قرمز، این واسطه را حذف میکند؛ یعنی از تشعشعات الکترومغناطیسی برای انتقال انرژی مستقیماً به سطح ویفر استفاده میشود. در نتیجه، نیازی به صبر کردن نیست.
زمان همواره در حال گذر است
در کارخانههایی که حجم تولید بالایی دارند، هر ثانیه ارزشمند است.
در روش گرمایش با هوای گرم، باید مدت زمان طولانی منتظر بمانید تا مطمئن شوید که مواد آسیب نمیبینند. این کار بسیار آزاردهنده است. اما در روش گرمایش با امواج مادون قرمز، میتوانید در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر برسید.
در عوض اینکه منتظر باشید فن، هوای گرم را در اطراف ویفر پخش کند، شما میتوانید فوتونها را مستقیماً به سطح ویفر ارسال کنید. این کار بسیار سریع است. و این امر به شما امکان میدهد فرآیند تولید را تسریع کنید و تعداد بیشتری ویفر را پردازش کنید.
یافتن «نقطه ایدهآل»
البته نمیتوانید لامپهای مادون قرمز را مستقیماً روی ویفر قرار دهید؛ این کار میتواند منجر به خرابی ویفر شود.
اگر فاصله لامپ از ویفر خیلی کم باشد، نقاط گرم شدیدی ایجاد میشود که میتواند مواد را تغییر شکل دهد. اما اگر فاصله لامپ خیلی زیاد باشد، شدت گرمایش کاهش مییابد. بنابراین، باید فاصله مناسبی بین لامپ و ویفر وجود داشته باشد؛ این فاصله بستگی به میزان انرژی مورد نیاز در هر سانتیمتر مربع دارد.
مزایا و معایبی که باید بدانید
گرمایش با امواج مادون قرمز سریع است، اما یک معایب دارد: این روش فقط محلهای خاصی را گرم میکند.
هوای گرم، محیط اطراف ویفر را گرم میکند، اما امواج مادون قرمز فقط محلهایی را که میتوانند ببینند، گرم میکنند. بنابراین، اگر ویفر شکل پیچیدهای داشته باشد یا نیاز باشد که از هر زاویه یکنواخت باشد، یک لامپ کافی نخواهد بود. احتمالاً نیاز به چندین لامپ یا یک محفظه بازتابنده برای پخش انرژی وجود دارد. البته باید به یاد داشته باشید که این روش نیاز به فضای بیشتری دارد.
هشدار: حتماً از کنترلکننده PID دقیقی استفاده کنید. چون انتقال انرژی بسیار سریع اتفاق میافتد، اگر حسگرها به طور لحظهای واکنش نشان ندهند، ممکن است دما بیش از حد بالا برود و کل فرآیند از بین برود.