در خط تولید، میتوانید شاهد رخ دادن این فرآیندها باشید. دمای سطح ویفر به آرامی ۲ درجه سانتیگراد تغییر میکند و پروفایل فوتورزیست نیز در همان لحظه تغییر میکند. سپس اشتباهات مربوط به کنترل دما پیش میآید و مقدار مواد بیکاربرد نیز افزایش مییابد؛ حتی قبل از اینکه ویفر وارد فرآیند حکاکی شود. به همین دلیل، استفاده از حرارت مادون قرمز یک انتخاب ساده نیست؛ بلکه یک روش کنترل فرآیند است.
دقت حرارت مادون قرمز: یکنواختی و تکرارپذیری در مقیاس زیر میلیمتری
حرارت مادون قرمز، انرژی را مستقیماً وارد ویفر میکند؛ بدون اینکه انرژی گرمایی اضافی ایجاد شود. بنابراین، یکنواختی دما در سراسر سطح ویفر حفظ میشود و کنترل دما نیز در هر بار تولید تکرارپذیر خواهد بود. در عمل، این بدان معناست که پروفایلهای حرارتی در سراسر ویفر یکسان باقی میمانند و یکنواختی دما مانع از تغییر ابعاد مهم ویفر میشود. این سیستم، هر بار همان الگوی حرارتی را تکرار میکند؛ این تکرارپذیری در شرح فنی و در عمل نیز مشهود است.
چرا این روش در فرآیند تولید ویفر مؤثر است؟
فوتورزیست به کل الگوی دمایی توجه دارد، نه فقط به مقدار دمای بالا. حرارت مادون قرمز، دما را به سرعت و با کنترل مناسب افزایش میدهد؛ بنابراین، تأخیرهای حرارتی کاهش مییابد و دما در محدوده مشخصی باقی میماند. همچنین، سازگاری این سیستم با محیطهای پاک نیز مهم است؛ طراحی این سیستم برای محیطهای کلاس ۱ تا ۱۰۰ مناسب است و در حین کار هیچ ذرهای تولید نمیشود؛ بنابراین، این سیستم باعث کاهش هزینههای تولید میشود.
مصرف انرژی نیز کاهش مییابد؛ زیرا حرارت به صورت درخواستی ارائه میشود. همچنین، سرعت افزایش دما باعث کاهش زمان فرآیند میشود؛ بنابراین، صفهای انتظار کاهش مییابد، بدون اینکه کنترل دما از بین برود. قابلیت اطمینان این سیستم نیز به میزان زمان کارکرد آن بستگی دارد؛ این سیستم میتواند ۲۴ ساعته کار کند، با فواصل تعمیراتی قابل پیشبینی.
نکاتی که قبل از انتخاب این سیستم باید بدانید:
حرارت مادون قرمز نیاز به خط دید مستقیم دارد؛ بنابراین، شکل ویفر و طراحی سیستم حمل و نقل، بر یکنواختی دما تأثیر میگذارند. باید طراحی کامرا و محل قرارگیری فرستندههای حرارتی را با مسیر ویفر هماهنگ کنید. هنگامی که فرآیند برای استفاده از حرارت مادون قرمز تنظیم شود، کنترل دما بهتر خواهد بود.
نصب این سیستم نیز نیاز به محل مناسب در محیط پاک، سپرهای مناسب و برنامههای کالیبراسیون مناسب دارد؛ تا انرژی تولید شده و دما کنترل شود. این سیستم را مانند یک زیرسیستم حرارتی در نظر بگیرید، نه یک جزء جداگانه. با این کار، تکرارپذیری سیستم تضمین میشود و خط تولید نیز به خوبی کار خواهد کرد.