در فرآیندهای تولید، دما چیزی نیست که بتوان آن را نادیده گرفت؛ بلکه خودش بخشی از فرآیند است. حتی تغییر دما در میزان ۰.۵ درجه سانتیگراد در حین فرآیندهای گرمکردن فوتورزیست، میتواند باعث تغییر ابعاد مهم در سطح نانومتری شود. در کارخانههایی با تولید انبوه، چنین تغییراتی صرفاً تئوری نیستند؛ بلکه منجر به هدر رفتن محصولات میشوند.
ما یک دستگاه گرمایشی برای ارزیابی ویژگیهای دستگاههای نیمههادی ساختیم تا بتوانیم رفتار حرارتی را در شرایطی که فرآیند بسیار پیچیده است، پیشبینی کنیم.
چه چیزهایی اهمیت دارند؟
ما از فرستندههای مادون قرمز کوتاهامواج استفاده میکنیم؛ این فرستندهها پاسخ سریعی نسبت به سطح سندباد دارند و به این ترتیب تأخیر حرارتی در مراحل گرمکردن را کاهش میدهند. در سراسر سطح ویفر، یکنواختی دما در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد حفظ میشود؛ همچنین تکرارپذیری فرآیند نیز در محدوده ±۰.۰۵ درجه سانتیگراد است. کنترل دما به صورت بسته انجام میشود؛ سنسورهای دقیق نیز با جرم حرارتی سندباد و لایههای موجود روی آن هماهنگ شدهاند.
این سیستم برای استفاده در اتاقهای پاکسازی کلاس ۱ تا ۱۰۰ طراحی شده است؛ در این اتاقها، هیچ ذرهای تولید نمیشود و مواد مورد استفاده نیز برای کنترل گازهای تولید شده انتخاب شدهاند. پایداری خروجی این سیستم بیش از ۵٬۰۰۰ ساعت است؛ با کمتر از ۵٪ تغییر در شدت نور.
چرا این سیستم برای کارخانههای تولید مناسب است؟
این دستگاه گرمایشی، مشکلات حرارتی مربوط به فرآیندهای فوتورزیست را برطرف میکند؛ زیرا یکنواختی دما مستقیماً بر کیفیت محصول تأثیر میگذارد. این امر باعث میشود توزیع دما در سراسر ویفر بهتر شود، تعداد محصولاتی که نیاز به تعمیر دارند کاهش یابد، و الگوهای حرارتی در فرآیندهای لیتوگرافی یکنواختتر شوند.
سرعت تنظیم دما، زمان گرمکردن را کاهش میدهد؛ این امر از مصرف انرژی بیشتر جلوگیری میکند. قابلیت اطمینان این سیستم برای کار ۲۴/۷ وجود دارد؛ زمان تعمیرات نیز با برنامههای نگهداری منظم هماهنگ شده است.
چه چیزهایی را باید از قبل بدانید؟
فرستندههای مادون قرمز کوتاهامواج، نسبت به شرایط مسیر نوری حساس هستند؛ بازتاب و جذب نور، بسته به رنگ سندباد، لایههای موجود روی آن و هندسه دستگاه، تغییر میکند. بنابراین، ما یک آزمایش ساده برای بررسی عملکرد دستگاه با استفاده از سندبادهای واقعی و فرمولاسیونهای مربوطه انجام میدهیم.
این سیستم به راحتی قابل ادغام است؛ اما باید مسائل مربوط به اتصال حرارتی را نیز در نظر گرفت. تنظیم موقعیت سنسورها و فرستندهها، پایه و اساس عملکرد خوب سیستم را تشکیل میدهد. برای این منظور، یک آزمایش اولیه لازم است؛ پس از آن، فرآیند بر اساس تکرارپذیری انجام میشود، نه به صورت تصادفی.