في خطوط الإنتاج، درجة الحرارة ليست مجرد عامل مؤثر، بل هي جزء أساسي من العملية نفسها. فأي تغير بمقدار 0.5 درجة مئوية أثناء عملية التسخين يكفي لتغيير الأبعاد الحرجة للرقاقة بمقدار نانومترات. في المصانع ذات الإنتاج الكبير، لا يظل هذا التغير نظريًا، بل يتحول إلى رقاقات غير صالحة للاستخدام.
لذلك، قمنا بتطوير جهاز تسخين خاص لتقييم خصائص أجهزة الأشباه الموصلات، حتى نتمكن من التحكم في الحالة الحرارية في الظروف التي يكون فيها العملية صعبة للغاية.
ما الذي يهم فعلاً؟ نستخدم مصادر إشعاع أشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة، والتي تتميز بسرعة استجابة كبيرة، مما يساعد على تقليل التأخير الحراري أثناء خطوات التسخين. يتم الحفاظ على توحيد درجة الحرارة في جميع أنحاء الرقاقة ضمن نطاق ±0.1 درجة مئوية، بينما يتم الحفاظ على استقرار النتائج بين ±0.05 درجة مئوية. يتم التحكم في النظام بشكل دقيق، باستخدام أجهزة استشعار معتمدة تتناسب مع الخصائص الحرارية للرقاقة والطبقات الموجودة عليها.
تم تصميم النظام ليعمل في بيئات نظيفة من الدرجة 1 إلى 100؛ حيث لا تنتج المنطقة الساخنة أي جسيمات، كما تم اختيار المواد المستخدمة للتحكم في انبعاث الغازات. يتم الحفاظ على استقرار الأداء لأكثر من 5,000 ساعة، مع تغير في الشدة لا يزيد عن 5%.
لماذا يناسب هذا الجهاز خطوط الإنتاج؟ يتم استخدام هذا الجهاز للتغلب على العقبات الحرارية في عملية معالجة الرقاقات، مثل عمليات التسخين الهادئ والتسخين الشديد، لأن توحيد درجة الحرارة يؤثر بشكل مباشر على جودة الرقاقة. يتم الحصول على توزيع أفضل للحرارة على الرقاقة، مما يقلل من الحاجة إلى إعادة المعالجة، ويوفر توزيعًا أكثر استقرارًا للحرارة في خطوط الإنتاج.
يساعد الجهاز في تقليل وقت التسخين دون حدوث أي تغييرات غير مرغوب فيها، مما يحافظ على الطاقة المستخدمة في العملية. كما أن الجهاز مصمم للعمل على مدار 24 ساعة، مع فترات صيانة منتظمة، وليس فقط في حالات الطوارئ.
ما الذي يجب أن تعرفه مسبقًا؟ أجهزة التسخين بالأشعة تحت الحمراء حساسة لظروف المسار الضوئي. يؤثر الانعكاس والامتصاص على لون الرقاقة والطبقات الموجودة على الجانب الخلفي منها، بالإضافة إلى تصميم الأدوات المستخدمة في العملية. لذلك، نقوم بإجراء اختبارات قصيرة باستخدام المواد الفعلية المستخدمة في العملية.
التركيب سهل، لكن يجب الانتباه إلى التوافق الحراري كجزء من عملية التركيب. يتم تحديد أداء الجهاز من خلال تنسيق الأجزاء المختلفة وتحديد مواقع أجهزة الاستشعار وضبط قيم الإشعاع. يجب القيام باختبار واحد فقط، وبعد ذلك يمكن الاعتماد على استمرارية العملية دون الحاجة إلى اختبارات إضافية.