دیگر منتظر گرم شدن هوا نباشید؛ جادوی موجهای مادون قرمز و کوارتز!
باید صادقانه بگوییم که انتظار برای گرم شدن هوا، کاری طاقتفرساست. در کارخانههای تولید نیمههادی، این ثانیههای اضافی، به سرعت باعث کاهش کارایی فرآیندها میشوند.
به همین دلیل از لامپهای مادون قرمز کوتاهموج در کنار سپرهای کوارتزی با خلوص بالا استفاده میکنیم. به جای گرم کردن هوا، موجهای مادون قرمز انرژی را مستقیماً به سطح ویفر منتقل میکنند. این روش، روش کاملاً متفاوتی برای مدیریت گرما است.
چرا موجهای مادون قرمز بهتر از هوای گرم هستند؟
فرض کنید از فر حرارتی استفاده کنید؛ باید ابتدا هوا را گرم کنید، و سپس هوا قطعه مورد نظر را گرم میکند. این روش آهسته است و انرژی زیادی برای گرم کردن کل محفظه صرف میشود.
اما موجهای مادون قرمز متفاوت هستند؛ آنها بلافاصله به هدف خود اثر میکنند. با استفاده از این روش، زمان لازم برای گرم شدن ویفر به شدت کاهش مییابد؛ یعنی از دقایق به ثانیهها. این کار مانند روشن کردن یک لامپ است.
نقش سپر کوارتزی
نمیتوانید لامپ را بدون سپر استفاده کنید؛ باید از سپرهای کوارتزی استفاده کنید.
چرا کوارتز؟ چون میتواند گرما را تحمل کند بدون اینکه ذوب شود، و اجازه میدهد موجهای مادون قرمز از میان آن عبور کنند. اما موضوع فقط گرما نیست…
سپر کوارتزی مانند یک محافظ عمل میکند؛ جلوی رسیدن ذرات گرم به لامپ را میگیرد. بدون آن، نقاط گرم خاصی ایجاد میشود و لامپها خیلی زود خراب میشوند. علاوه بر این، سپر کوارتزی باعث کاهش شدت گرما میشود؛ بدون سپر مناسب، گرما میتواند بیش از حد باشد و باعث آسیب به ویفر شود. هیچکس نمیخواهد ویفری شکسته داشته باشد.
مشکلات مربوط به استفاده از موجهای مادون قرمز
موجهای مادون قرمز بسیار سریع هستند، اما در عین حال بسیار جهتدار نیز هستند؛ گرما درست در جایی که لامپ قرار دارد، تمرکز میشود.
اگر قطعه مورد نظر شکل عجیبی داشته باشد، تفاوت دما در سطح ویفر ایجاد میشود. اینجاست که مهندسی واقعی شروع میشود؛ باید نقطه تعادل مناسبی بین توان لامپ و فاصله سپر کوارتزی پیدا کرد تا ویفر دچار تغییر شکل نشود.
و یک نکته دیگر: مراقب سیستم خنککننده خود باشید؛ گرمای تولید شده توسط لامپ، از روی سپر منعکس شده و دوباره به سمت لامپ برمیگردد. اگر سیستم خنککننده شما کافی نباشد، دستگاههایتان دچار گرمای بیش از حد خواهند شد.