چگونه فرآیند خشککردن ویفرها را به درستی انجام دهیم، بدون هدر رفتن انرژی
اگر قصد دارید در کارخانههای تولید نیمههادی به حالت بیکربنی برسید، همه چیز به نحوه مدیریت گرما بستگی دارد. هنگام خشککردن ویفرها، یعنی زمانی که سعی میکنیم مواد فوتورزیستها را سفت کنیم یا محلولهای موجود در آنها را از بین ببریم، نمیخواهیم انرژی را هدر دهیم.
راز موفقیت، استفاده از گرمکنهای بزرگتر نیست؛ بلکه مهم این است که اطمینان حاصل کنیم گرما واقعاً به سطح ویفر برسد، نه اینکه فقط بدنه دستگاه گرم شود. اینجاست که بازتابندههای مادون قرمز با بازتابپذیری بالا میتوانند کمک کنند.
جلوگیری از هدر رفتن نیمی از انرژی
فکر کنید به یک لامپ معمولی؛ این لامپ گرما را در تمام جهات، یعنی ۳۶۰ درجه، پخش میکند. در خطوط خشککردن، این بدان معناست که نیمی از انرژی صرفاً هدر میرود.
ما از بازتابندههایی استفاده میکنیم که با طلا یا آلومینیوم پوشانده شدهاند؛ این بازتابندهها فوتونها را دوباره به سمت سطح ویفر برمیگردانند. با این کار، گرمای بیشتری به سطح ویفر منتقل میشود.
نکته خوب این است که میتوانید توان لامپ را کاهش دهید یا سرعت نوار نقاله را افزایش دهید؛ در نتیجه، میزان انرژی مصرفی کاهش مییابد و گرمای کمتری وارد اتاق میشود. این روش، روشی برنده-برنده است.
انتخاب مواد مناسب
معمولاً از آلومینیوم با خلوص بالا یا آلیاژهای طلاکاریشده استفاده میکنیم. طلا به دلایل خاصی استاندارد مناسبی است؛ زیرا میتواند در دماهای بسیار بالا نیز عمل کند بدون اینکه اکسید شود. اما البته، این مواد هزینه بالاتری دارند.
مشکل اینجاست که اگر از سیستمهایی با توان بالا استفاده کنید، خود بازتابنده نیز تحت فشار قرار میگیرد. باید مطمئن شوید که بدنه دستگاه به خوبی تهویه شود. اگر بازتابنده بیش از حد گرم شود، پوشش آن تخریب میشود؛ این امر منجر به ایجاد «نقاط گرم» روی سطح ویفر میشود، و در نهایت، کل محموله نابود میشود.
تعادل بین دقت و انرژی
روی آوردن به سیستمهای «کارخانه سبز» و کاهش میزان انرژی مصرفی برای هر ویفر، کار خوبی است؛ اما مشکلاتی نیز وجود دارد.
وقتی گرما را به این شکل متمرکز میکنیم، موقعیت ویفر باید دقیق باشد. اگر ویفر حتی چند میلیمتر تغییر جهت دهد، شدت گرما نیز کاهش مییابد.
نمیتوانید از روشهای تصادفی استفاده کنید؛ برای این کار، به یک سیستم مکانیکی قوی نیاز دارید تا ویفر در دقیقاً همان نقطه مورد نظر قرار بگیرد. همچنین، باید از کنترلکنندههای PID دقیق استفاده کنید تا از فراتر رفتن از دمای مورد نظر جلوگیری شود.