چرا در تولید نیمههادیها، از سیستمهای گرمایش با هوای داغ به جای سیستمهای گرمایش مبتنی بر فرابنفش خلأ استفاده میکنیم؟
اگر قصد دارید فرآیندهای تولید نیمههادیها را تسریع کنید، احتمالاً متوجه شدهاید که انتظار برای گرم شدن اتاق، کاری بسیار طولانی و غیرکارآمد است.
برای مدت زمان طولانی، از سیستمهای گرمایش با هوای داغ استفاده میکردیم. اما مشکل اینجاست که باید کل اتاق – گازها، دیوارها و همه چیز – را گرم کرد تا ویفر در نهایت گرم شود. این روش کند و غیرکارآمد است.
به همین دلیل، از سیستمهای گرمایش مبتنی بر فرابنفش خلأ استفاده میکنیم. در این روش، انرژی مستقیماً به سمت سطح ویفر ارسال میشود؛ بدون نیاز به وجود واسطه.
مسئله، زمان است.
سیستمهای گرمایش با هوای داغ دارای تأخیر حرارتی زیادی هستند؛ برای افزایش دما، زمان زیادی لازم است، و برای کاهش دما نیز همینطور.
اما در سیستمهای فرابنفش خلأ، این تأخیر اصلاً وجود ندارد؛ انرژی بلافاصله به سمت ویفر ارسال میشود. این روش باعث میشود زمان لازم برای تکمیل فرآیند از دقایق به ثوانی کاهش یابد. وقتی که در فرآیندهای تولید در مقیاس بزرگ کار میکنید، این ثوانی صرفهجویی شده، منجر به افزایش چشمگیر تولیدات روزانه میشود.
تغییرات ناشی از استفاده از خلأ
استفاده از خلأ، قوانین بازی را تغییر میدهد؛ دیگر نمیتوانیم از هوا برای انتقال گرما استفاده کنیم. همه چیز از طریق تابش و هدایت انجام میشود.
ما لامپهای فرابنفش خلأ را طوری طراحی کردهایم که بتوانند مقدار زیادی انرژی را بدون آسیب به فیلامنتها تولید کنند. این روش باعث ایجاد پروفایل حرارتی دقیقی بر روی ویفر میشود، اما باید مراقب بود.
اگر دیوارهای اتاق به دقت محافظت نشوند، یا سیستمهای خنککننده کارایی لازم را نداشته باشند، گرمای بازتابی وارد سیستمهای حسگری میشود. این موضوع میتواند مشکلات زیادی ایجاد کند، اگر به آن توجه نشود.
تعادل بین سادگی و دقت
باید بدانید که نمیتوانید فقط جای فن را با لامپ جایگزین کنید و این کار را کافی بدانید. باید مدارهای کنترلی را نیز تنظیم کنید. چون فرابنفش خلأ خیلی سریع واکنش نشان میدهد، اگر کنترلکننده هنوز برای سیستمهای گرمایشی سنتی تنظیم شده باشد، ممکن است دمای مورد نظر را دستیابی نکنیم.
در واقع، ما سادگی سیستمهای گرمایشی سنتی را فدای دقت سیستمهای فرابنفش خلأ میکنیم. البته این کار نیاز به تنظیمات بیشتری دارد، اما سرعتی که به دست میآید، ارزش آن را دارد.