ในกระบวนการผลิต อุณหภูมิไม่ใช่เพียงแค่ตัวแปรที่สามารถปรับเปลี่ยนได้เท่านั้น แต่มันคือส่วนสำคัญของกระบวนการเลยทีเดียว การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียง 0.5°C ในขั้นตอนการอบวัสดุโฟโตรีสิสต์ ก็ถือว่าเพียงพอที่จะทำให้ขนาดของวัสดุเปลี่ยนแปลงไปหลายนาโนเมตรได้ ในโรงงานผลิตขนาดใหญ่ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวไม่ใช่เรื่องที่เกิดขึ้นเพียงในทางทฤษฎีเท่านั้น แต่มันจะส่งผลให้วัสดุที่ผลิตออกมาเสียหายได้
เราได้ออกแบบเครื่องทำความร้อนสำหรับการวิเคราะห์คุณสมบัติของชิปเซมิคอนดักเตอร์ขึ้นมา เพื่อให้สามารถควบคุมสภาพความร้อนได้อย่างแม่นยำ ในสถานการณ์ที่กระบวนการผลิตมีความเข้มงวดมาก
สิ่งที่สำคัญจริงๆ เราใช้เครื่องปล่อยรังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น (NIR) ซึ่งมีความสามารถในการตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและตรงไปยังพื้นผิววัสดุ ทำให้ลดเวลาการรอคอยในขั้นตอนการอบวัสดุได้ ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิในพื้นที่ที่มีการประมวลผลอยู่นั้นอยู่ในช่วง ±0.1°C และความสม่ำเสมอของผลลัพธ์ระหว่างการผลิตครั้งต่างๆ อยู่ในช่วง ±0.05°C การควบคุมอุณหภูมินั้นทำผ่านระบบปิด โดยมีเซ็นเซอร์ที่ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกับคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุและพื้นผิววัสดุ
ระบบนี้ถูกออกแบบมาสำหรับห้องปลอดฝุ่นระดับ Class 1–100 โดยบริเวณที่มีความร้อนสูงนั้นจะไม่มีฝุ่นเกิดขึ้นเลย และวัสดุที่ใช้ก็ถูกเลือกมาเพื่อควบคุมการปล่อยก๊าซออกมาด้วย ความเสถียรของผลลัพธ์สามารถรักษาไว้ได้นานกว่า 5,000 ชั่วโมง โดยมีการเปลี่ยนแปลงความเข้มของรังสีน้อยกว่า 5%
เหตุใดระบบนี้จึงเหมาะกับโรงงานผลิต เครื่องทำความร้อนนี้ช่วยแก้ปัญหาด้านอุณหภูมิในกระบวนการประมวลผลโฟโตรีสิสต์ เช่น ขั้นตอนการอบวัสดุ ซึ่งความสม่ำเสมอของอุณหภูมิจะส่งผลต่อคุณภาพของวัสดุที่ผลิตออกมา ทำให้วัสดุมีคุณภาพดีขึ้น และลดจำนวนวัสดุที่ต้องนำไปแก้ไขอีกครั้ง นอกจากนี้ ยังช่วยให้ได้โปรไฟล์อุณหภูมิที่สม่ำเสมอมากขึ้นในกระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์
การตั้งค่าอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็วช่วยลดเวลาการอบวัสดุ โดยไม่ทำให้อุณหภูมิสูงเกินไป ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้ นอกจากนี้ ระบบนี้ยังสามารถทำงานได้ตลอดเวลา โดยมีช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
สิ่งที่คุณควรทราบล่วงหน้า เครื่องทำความร้อนแบบ NIR นั้นมีความไวต่อสภาพของเส้นทางแสง การสะท้อนและการดูดกลืนแสงจะเปลี่ยนไปตามสีของวัสดุ ฟิล์มที่อยู่ด้านหลังวัสดุ และรูปร่างของเครื่องมือที่ใช้ในการประมวลผล ดังนั้นเราจึงต้องทำการทดสอบก่อนการใช้งานจริง โดยใช้วัสดุและขั้นตอนการประมวลผลจริงๆ
การติดตั้งระบบนี้ทำได้ง่าย แต่การเชื่อมต่อด้านความร้อนนั้นจำเป็นต้องได้รับการดูแลอย่างรอบคอบ การปรับแต่งตำแหน่งของเซ็นเซอร์และการปรับแต่งค่าการแผ่รังสีจะช่วยให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ควรมีการทดสอบระบบก่อนการใช้งานจริงอย่างน้อยหนึ่งครั้ง หลังจากนั้นระบบก็จะสามารถทำงานได้อย่างสม่ำเสมอ