در خط تولید، تغییر ۰.۵ درجه سانتیگراد در دمای فر، باعث تغییر ابعاد کلیدی وافرها میشود؛ در نتیجه، تعداد زیادی از وافرها بیفایده میشوند. سیستمهای گرمایشی مورد استفاده در صنعت نیمههادی، اجازه خطا زیادی را نمیدهند. فرآیندهای گرم کردن فوتورزیست، نیازمند دماهای ثابتی هستند؛ همین دماها باید در تمام جاها و در تمام شیفتها یکسان باشد. ما ترموکپل خود را بر اساس این الزامات طراحی کردهایم.
چه چیزهایی اهمیت دارند؟ ما از ترموکپل نوع K استفاده میکنیم؛ این ترموکپل دارای نقطه اتصالی با جرم حرارتی پایین و پوششی مقاوم در برابر اکسیداسیون است. زمان پاسخگویی آن کمتر از ۲۰۰ میلیثانیه است، و میتواند به طور مداوم در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد باقی بماند. کنترلکننده، خروجی ترموکپل را خطی میکند؛ همچنین، ساختار ترموکپل با ساختار هیتر هماهنگ است؛ بنابراین ما سطح وافر را اندازهگیری میکنیم، نه بلوک هیتر.
یکنواختی وافرها در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد است؛ همچنین، گرمای خودبهخودی ترموکپل نیز بسیار کم است. این ترموکپل برای استفاده در اتاقهای پاکسازی درجه ۱ تا ۱۰۰ مناسب است؛ همچنین، مواد و نقاط اتصال آن، هیچ ذرهای را آزاد نمیکنند.
چرا این روش در کارخانه ما مؤثر است؟ در قسمتهای لیتوگرافی و فرآیندهای پوششدهی/گرم کردن، این ترموکپل، چرخه حرارتی را کامل میکند. با استفاده از این ترموکپل، میتوانیم دمای گرم کردن فوتورزیست را در محدوده مشخصی نگه داریم؛ در نتیجه، کارهای تکراری کاهش مییابد و کنترل دما نیز بهتر میشود. پیامد این کار، کاهش نوسانات دما، یکنواختی بالای وافرها و بازدهی قابل پیشبینی است.
مصرف انرژی نیز کاهش مییابد؛ زیرا هیتر دقیقاً به دمای مشخص رس میکند؛ هیچ اضافهگرمایی ایجاد نمیشود. قابلیت اطمینان این ترموکپل در دهها هزار چرخه حرارتی بالا است؛ در نتیجه، نیاز به تعمیرات کمتری وجود دارد و زمان توقف غیرمنتظره نیز کمتر میشود.
جزئیاتی که اگر نادیده گرفته شوند، مشکل ایجاد میکنند: محدوده نصب ترموکپل بسیار دقیق است؛ برای داشتن یکنواختی مطلوب، نوک ترموکپل باید دقیقاً در نقطه حرارتی مشخص شده قرار بگیرد. استفاده از بلوکهای هیتر قدیمی، معمولاً نیازمند تنظیماتی در کنترلکننده است؛ زیرا جرم حرارتی تغییر میکند و در نتیجه، چرخه حرارتی نیز تغییر میکند.
پوشش ترموکپل را حتماً سالم نگه دارید؛ اگر آن را خم کنید یا فشار بیش از حدی به آن وارد کنید، کالیبراسیون ترموکپل تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. باید در زمانهای مشخص، کالیبراسیون ترموکپل را انجام دهید. حتی بهترین ترموکپلها نیز با گذشت زمان کهنه میشوند؛ در صنعت نیمههادی، ما برای این موضوع برنامهریزی کردهایم.