دیگر لازم نیست دستگاه خود را گرم کنید؛ بهتر است انرژی را صرف گرم کردن ویفر کنید.
وقتی که میخواهید یک ایستگاه گرمایشی برای ویفر تنظیم کنید، میخواهید که انرژی مورد نیاز فقط به سمت سیلیکون برود؛ نه اینکه در قسمتهای دیگر دستگاه پخش شود.
مشکل اینجاست که لامپهای مادون قرمز استاندارد، انرژی را در همه جهات پخش میکنند. در دستگاههای نیمههادی، این انرژی اضافی فقط از دیوارههای داخلی دستگاه بازتاب میشود. در نتیجه، ظرف دستگاه به یک «رادیاتور عظیم» تبدیل میشود؛ این امر میتواند باعث خرابی قطعات دستگاه یا حتی سوختن اپراتور شود.
راهحل: استفاده از فناوری مادون قرمز جهتدار
ما از فناوری مادون قرمز جهتدار برای این منظور استفاده میکنیم. به جای استفاده از لولههای کوارتزی ساده، از بازتابندهها و پوششهای خاصی برای هدایت امواج مادون قرمز استفاده میکنیم.
میتوانید آن را مانند تغییر از لامپ روشنایی به چراغ قوه در نظر بگیرید؛ با تنگ کردن پرتو، انرژی مستقیماً به سطح ویفر منتقل میشود. این کار مانع از پخش شدن انرژی در سراسر دستگاه میشود.
تعادل بین فاصله و ایمنی
فاصله نصب لامپ بسیار مهم است. اگر لامپ خیلی نزدیک باشد، نقاط گرمی ایجاد میشود و گرمایش ویفر نامتوازن خواهد بود؛ اگر لامپ خیلی دور باشد، انرژی کافی برای گرم کردن ویفر در دسترس نخواهد بود.
ما زمان زیادی را صرف تنظیم این فواصل میکنیم؛ هدف این است که دیوارههای داخلی دستگاه به اندازه کافی خنک بمانند. از آنجایی که لامپها جهتدار هستند، نیازی نیست که روی کل ساختار دستگاه، رادیاتورهای بزرگ و سنگینی نصب کنیم تا از ذوب شدن دستگاه جلوگیری شود.
مشکلات
البته، این راهحل جادویی نیست. وقتی که پرتو نور را متمرکز میکنیم، تراکم گرما در نقطه مرکز افزایش مییابد؛ بنابراین باید کنترلکنندههای PID را به درستی تنظیم کنیم، در غیر این صورت دمای دستگاه از حد مورد نظر فراتر خواهد رفت.
نکته مهم دیگر این است که باید عدسیها را تمیز نگه داریم؛ اگر گرد و غبار یا مواد شیمیایی روی بازتابندهها قرار بگیرد، پرتو نور پخش میشود و دستگاه دوباره دچار گرمای بیش از حد میشود. بنابراین، باید عدسیها را کاملاً تمیز نگه داریم، در غیر این صورت میزان ایمنی دستگاه کاهش خواهد یافت.