دیگر وقت را هدر ندهید: چرا استفاده از بخاریهای مادون قرمز منطقی است؟
اگر تجربه کار در فرآیندهای تولید نیمههادی داشتهاید، میدانید که چه اتفاقاتی میافتد. باید صبر کرد تا اجسام گرم شوند، یا برعکس، صبر کرد تا سرد شوند. برای مدت طولانی، از هوای مکشیده شده برای گرم کردن اجسام استفاده میشد؛ اما استفاده از بخاریهای مادون قرمز، کل روند کار را تغییر میدهد.
در واقع، مسئله این است که گرما چگونه به ویفر منتقل میشود. استفاده از هوا برای گرم کردن، مانند استفاده از فن برای گرم کردن یک اتاق است؛ این کار زمان زیادی میبرد، زیرا هوا باید انرژی را منتقل کند. اما در محیطهای با فشار خلا، هوا وجود ندارد؛ پس نمیتوان چیزی را جابهجا کرد. بخاریهای مادون قرمز از این مشکل عبور میکنند؛ آنها تابش الکترومغناطیسی را مستقیماً به سمت هدف میفرستند.
این کار بسیار سریع انجام میشود. آن «تأخیر حرارتی» که همه از سیستمهای هوایی متنفریم، دیگر وجود ندارد. دیگر نیازی نیست ابتدا هوا را گرم کنیم، سپس دیوارهها، و در نهایت ویفر را. با استفاده از لامپهای مادون قرمز، انرژی مستقیماً به ویفر میرسد. میتوانیم زمان گرم شدن و سرد شدن را ۶۰ تا ۸۰ درصد کاهش دهیم. وقتی که کارخانه ۲۴ ساعته در حال کار است، این صرفهجویی در زمان، منجر به تولید تعداد بیشتری ویفر در هر ساعت میشود.
اما نمیتوان هر لامپی را در محیط خلا استفاده کرد. ما از غلافهای کوارتزی و مواد مخصوص برای جلوگیری از نشت مواد شیمیایی استفاده میکنیم؛ زیرا این موضوع میتواند باعث آلوده شدن سیلیکون و از بین رفتن فشار خلا شود. به همین دلیل، ما از بخاریهایی استفاده میکنیم که کوچک اما قدرتمند باشند؛ تا بتوانیم گرمای لازم را در جای مناسب تولید کنیم، بدون اینکه کل محیط خلا تبدیل به فر شود.
صادقانه بگویم: استفاده از بخاریهای مادون قرمز یک راهحل جادویی نیست؛ اما مزایای آن واقعاً زیاد است. از آنجایی که انتقال حرارت بسیار سریع اتفاق میافتد، ممکن است دمای مورد نظر را از دست بدهیم. اگر سیستم کنترل دما به درستی تنظیم نشده باشد، دما میتواند بیش از حد بالا برود. همچنین، اگر دیوارههای محفظه برای دریافت این نوع تابش آماده نباشند، تجهیزات گرانقیمت ما گرم خواهند شد، نه ویفری که قرار است روی آن کار کنیم.
راه حل ما چیست؟ استفاده از سپرهای حرارتی طلاکاری شده. این سپرها انرژی را مستقیماً به سمت ویفر هدایت میکنند، از هدر رفت انرژی جلوگیری میکنند، و از کار بیش از حد سیستم خنککننده نیز جلوگیری میکنند.